(57)【要約】【課題】液状体の配置むらを目立たなくして画質の低下を抑制する。【解決手段】複数の凹部１５３が配列された基板Ｓを有し、凹部に機能性液体が塗布されて画素部Ｃ２〜Ｃ４が形成される。複数のノズルを有する吐出ヘッドを用い、ノズルから機能性液体の液滴１５４Ｒを凹部に吐出する第１吐出工程と、複数のノズル毎の吐出特性に基づく吐出量で、複数の凹部のうち少なくとも一つに機能性液体の液滴を吐出する第２吐出工程とを有する。【選択図】図１１
2010152049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹部が配列された基板を有し、前記凹部に機能性液体が塗布されて画素部が形成される表示装置の製造方法であって、
複数のノズルを有する吐出ヘッドを用い、
前記ノズルから前記機能性液体の液滴を前記凹部に吐出する第１吐出工程と、
前記複数のノズル毎の吐出特性に基づく吐出量で、前記複数の凹部のうち少なくとも一つに前記機能性液体の液滴を吐出する第２吐出工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記第２吐出工程では、前記画素部のそれぞれで前記第１吐出工程で当該画素部に前記液滴を吐出した前記ノズルから、当該ノズルの吐出特性に基づく吐出量で前記液滴を吐出することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記第２吐出工程では、前記第１吐出工程で前記画素部に前記液滴を吐出した前記ノズルの吐出特性と、全ての前記ノズルの吐出特性とを照らし合わせて、当該画素部への吐出に用いるノズルを選択することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の表示装置の製造方法において、
前記第１吐出工程で前記画素部に前記液滴を吐出した前記ノズルに対して、前記吐出ヘッドと前記基板との相対移動方向に位置するノズルを選択して第２吐出工程で用いることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法において、
前記吐出ヘッドに通電量に応じた量で前記ノズルから前記液滴を吐出させる圧電素子を設け、
前記第２吐出工程での前記圧電素子への通電量は、前記第１吐出工程での前記圧電素子への通電量よりも小さいことを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出法を用いた成膜技術においては、ノズル間で僅かながらも液状体の吐出特性（吐出量）の差（バラツキ）が存在するため、これに起因して走査方向と直交する方向に液状体の配置量（塗布量）にバラツキ（不均一）が生じることがある。そして、液状体の配置量にバラツキをもった状態で走査した場合には、バラツキが線状となるため、この種の液滴吐出法を用いて基板に液状体を塗布してカラーフィルタ等の表示デバイスを製造した際には、筋状の濃淡むらを発生させることがある。
このような筋状の濃淡むらは視認されやすく、カラーフィルタを介して表示される画像の画質を低下させる原因となる。
【０００３】
そこで、特許文献１には、複数のノズルをノズルの数よりも少ない複数のグループに分け、ノズルから吐出される機能性液体の吐出量をグループ毎に制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１９６１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
グループ毎の吐出量制御のため、高精度の吐出量制御が困難であり、表示装置の製造に用いる場合には、さらなる高画質化には対応が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、液状体の配置むらを目立たなくして表示品質の低下を抑制できる表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の表示装置の製造方法は、複数の凹部が配列された基板を有し、前記凹部に機能性液体が塗布されて画素部が形成される表示装置の製造方法であって、複数のノズルを有する吐出ヘッドを用い、前記ノズルから前記機能性液体の液滴を前記凹部に吐出する第１吐出工程と、前記複数のノズル毎の吐出特性に基づく吐出量で、前記複数の凹部のうち少なくとも一つに前記機能性液体の液滴を吐出する第２吐出工程とを有することを特徴とするものである。
従って、本発明の表示装置の製造方法では、第１吐出工程後にノズル間の吐出特性の差に起因して複数の画素部間において機能性液体の吐出量（塗布量）にばらつきが生じていても、第２吐出工程で塗布量の差を補正する吐出量で機能性液体の液滴を吐出することにより、各画素部における機能性液体の塗布量を均一化することが可能になり、筋状の濃淡むらを発生させることを抑制して表示品質を向上させることができる。
【０００７】
前記第２吐出工程では、前記画素部のそれぞれで前記第１吐出工程で当該画素部に前記液滴を吐出した前記ノズルから、当該ノズルの吐出特性に基づく吐出量で前記液滴を吐出する手順を好適に採用できる。
これにより、本発明では、吐出ヘッドと基板とを非相対移動方向（非走査方向）に移動させることなく第２吐出工程で画素部にノズルから機能性液体の液滴を吐出することが可能なり、製造効率を向上させることができる。
【０００８】
また、前記第２吐出工程では、前記第１吐出工程で前記画素部に前記液滴を吐出した前記ノズルの吐出特性と、全ての前記ノズルの吐出特性とを照らし合わせて、当該画素部への吐出に用いるノズルを選択する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、第２吐出工程で液滴を吐出すべき量に対応した最適なノズルを選択することが可能になり、画素部への塗布量をより高精度に制御することができる。
【０００９】
上記構成では、前記第１吐出工程で前記画素部に前記液滴を吐出した前記ノズルに対して、前記吐出ヘッドと前記基板との相対移動方向に位置するノズルを選択して第２吐出工程で用いる手順を好適に採用できる。
これにより、本発明では、吐出ヘッドと基板とを非相対移動方向（非走査方向）に移動させることなく第２吐出工程で画素部にノズルから機能性液体の液滴を吐出することが可能なり、製造効率を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明では、前記吐出ヘッドに通電量に応じた量で前記ノズルから前記液滴を吐出させる圧電素子を設け、前記第２吐出工程での前記圧電素子への通電量は、前記第１吐出工程での前記圧電素子への通電量よりも小さい構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、第２吐出工程では、画素部間における機能性液体の量の差のみを吐出して高精度な塗布量調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の液滴吐出装置とそのメンテナンス方法の実施の形態を、図１ないし図１３を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１２】
まず、液滴吐出装置について説明する。
図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、床上に設置した大型の共通架台２１と、共通架台２１上の全域に広く載置された描画装置２２と、描画装置２２に添設されたメンテナンス手段２３とを備え、メンテナンス手段２３により機能液滴吐出ヘッド７２（吐出ヘッド；図４乃至図６参照）の機能維持・回復を行うと共に、描画装置２２によりワークＷ上に機能液を吐出する描画処理を行うようにしている。さらに、この液滴吐出装置１には、上位コンピュータ３に接続され液滴吐出装置１の各手段を制御するコントローラ２４（制御部１３２、図８参照）等が組み込まれている。
【００１３】
また、液滴吐出装置１に導入されるワークＷ（図１参照）は、例えば石英ガラスやポリイミド樹脂等で構成された透明基板である。
【００１４】
まず、液滴吐出装置１における描画装置２２およびこれによる描画処理について説明する。描画装置２２は、複数（例えば１２個）の機能液滴吐出ヘッド７２とこれを搭載したキャリッジ７３とから成る複数（例えば７個）のキャリッジユニット３１と、共通架台２１上に設置され、ワークＷを載置するセットテーブル５１を有し、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル３２と、Ｘ軸テーブル３２を跨ぐようにして配設され、７個のキャリッジユニット３１を個々にＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル３３と、７個のキャリッジユニット３１に搭載された機能液滴吐出ヘッド７２に機能液をそれぞれ供給する７個の機能液供給ユニット１０１から成る機能液供給手段３４と、ワークＷやキャリッジユニット３１等を画像認識する画像認識手段３５（図８参照）とを備えている。
【００１５】
そして、Ｘ軸テーブル３２によるワークＷの移動軌跡と、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡とが交わる領域が、描画処理を行う描画エリア４１となっており、また、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡上のＸ軸テーブル３２から外側に外れた領域が、メンテナンスエリア（描画待機エリア）４２となっており、このメンテナンスエリア４２に上記のメンテナンス手段２３が設置されている。一方、Ｘ軸テーブル３２の手前側の領域は、液滴吐出装置１に対するワークＷの搬出入を行うワーク搬出入エリア４３となっている。
【００１６】
Ｘ軸テーブル３２は、導入されたワークＷをセットするセットテーブル５１と、セットテーブル５１をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸エアースライダ５２と、Ｘ軸方向に延在し、セットテーブル５１を介してワークＷをＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモータ５３，５３と、Ｘ軸リニアモータ５３に並設され、Ｘ軸エアースライダ５２の移動を案内する一対のＸ軸ガイドレール５４，５４と、セットテーブル５１の位置を把握するためのＸ軸リニアスケール（図示省略）とを備えている。そして、一対のＸ軸リニアモータ５３，５３を駆動すると、一対のＸ軸ガイドレール５４，５４をガイドにしながら、Ｘ軸エアースライダ５２をＸ軸方向に移動し、セットテーブル５１にセットされたワークＷがＸ軸方向に移動する。
【００１７】
セットテーブル５１は、ワークＷを直接吸着セットする吸着テーブル５６と、吸着テーブル５６の下部に接続された回転部５８、および回転部５８の下部に接続されＸ軸エアースライダ５２上に配設された固定部５９で構成され、吸着テーブル５６を介してワークＷのθ位置を微調整（θ補正）するワークθ軸テーブル５７とを有している。
【００１８】
吸着テーブル５６は、平面視略正方形に形成され、その一辺の長さは、最大サイズのワークＷの長辺の長さに合わせて設定されており、ワークＷを縦置き（ワークＷの長辺をＸ軸方向と平行にする）および横置き（ワークＷの長辺をＹ軸方向と平行にする）のいずれか任意の向きでセット可能になっている。また、いずれのサイズのワークＷも、センター合わせでセットされる。
【００１９】
ワークθ軸テーブル５７の固定部５９上には、吸着テーブル５６の描画エリア４１側（図３の右側）に隣接して、メンテナンス手段２３の定期フラッシングボックス１１６が設置されている。定期フラッシングボックス１１６は、機能液滴吐出ヘッド７２による液滴吐出動作（描画動作）が行われない待機状態のときに、セットテーブル５１の移動により機能液滴吐出ヘッド７２と対向する位置に配置される。
【００２０】
一方、Ｙ軸テーブル３３は、Ｙ軸方向に延在する前後一対の支持スタンド６６，６６上に支持され、描画エリア４１およびメンテナンスエリア４２間を架け渡すと共に、７個のキャリッジユニット３１を、描画エリア４１とメンテナンスエリア４２との間で個々に移動させるものである。Ｙ軸テーブル３３は、７個のキャリッジユニット３１をそれぞれ垂設する７個のブリッジプレート６１と、７個のブリッジプレート６１がＹ軸方向に整列するよう、これを両持ちで支持する７組のＹ軸スライドテーブル６２と、Ｙ軸方向に延在し、各組のＹ軸スライドテーブル６２を介して各ブリッジプレート６１をＹ軸方向に移動させる前後一対のＹ軸リニアモータ６３，６３と、Ｙ軸方向に延在し、７個のブリッジプレート６１の移動を案内する前後各２本（計４本）のＹ軸ガイドレール６４と、各キャリッジユニット３１の移動位置を検出するＹ軸リニアスケール（図示省略）とを備えている。
【００２１】
そして、一対のＹ軸リニアモータ６３，６３を駆動すると、７組のＹ軸スライドテーブル６２をそれぞれ独立して移動させ、７個のキャリッジユニット３１を個別にＹ軸方向へ移動させることができる。これによれば、７個のキャリッジユニット３１に対する個々の移動を、単純な構造で且つ精度良く行うことができる。もちろん、７組のＹ軸スライドテーブル６２を同時にＹ軸方向に移動させることにより、７個のキャリッジユニット３１を一体としてＹ軸方向に移動させることも可能である。
なお、本実施形態では、単一のＹ軸テーブル３３に７個のキャリッジユニット３１を並べて搭載したが、複数のＹ軸テーブル３３を設け、７個のキャリッジユニット３１をこれらに分割して搭載してもよい。
【００２２】
さらに、各組のＹ軸スライドテーブル６２に支持されたブリッジプレート６１上には、対応する各キャリッジユニット３１に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド７２を駆動するヘッド用電装ユニット９７が設けられており、７個のヘッド用電装ユニット９７は、相互に干渉することがないよう（ノイズ防止）、千鳥状に配置されている。また、前後一対の支持スタンド６６，６６には、それぞれ前後側面にブラケット６７が外向きに固定されており、各ブラケット６７上にＹ軸収容ボックス６８が支持されている。２個のＹ軸収容ボックス６８には、７個のヘッド用電装ユニット９７の千鳥配置に対応して、７個のＹ軸ケーブル担持体６９（ケーブルベア：登録商標）が、４個と３個に二分されて収容されており、各Ｙ軸ケーブル担持体６９は、ヘッド用電装ユニット９７に接続するフレキシブルフラットケーブルを各キャリッジユニット３１の移動に追従可能に構成されている。
また、７個の機能液供給ユニット１０１のタンクユニット（図示省略）は、各ヘッド用電装ユニット６６に対峙するようにして、千鳥状に配置されている。
【００２３】
図１および図４に示すように、７個のキャリッジユニット３１は、Ｙ軸テーブル３３の７個のブリッジプレート６１によりそれぞれ垂設されてＹ軸方向に並んでおり、各キャリッジユニット３１は、１２個の機能液滴吐出ヘッド７２から成るヘッドユニット（ヘッド群）７１と、ヘッドユニット７１および機能液供給ユニット１０１のバルブユニット１０４（後述する）を搭載するキャリッジ７３とから構成されている。なお、７個のキャリッジユニット３１を、描画エリア４１側からメンテナンスエリア４２側に向けて（図４の左側から右側に向けて）順に第１キャリッジユニット３１ａ、第２キャリッジユニット３１ｂ、・・・、第７キャリッジユニット３１ｇとする。
【００２４】
図３および図４に示すように、各キャリッジ７３は、ヘッドユニット７１およびバルブユニット１０４を位置決め固定する平面視略平行四辺形の支持プレート７６と、支持プレート７６を保持するキャリッジ本体７７と、キャリッジ本体７７を吊設すると共に、キャリッジ本体７７の上部に連結され、キャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のθ位置を微調整（θ軸補正）するヘッドθ軸テーブル７８と、ヘッドθ軸テーブル７８の上部に連結され、ヘッドθ軸テーブル７８およびキャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のＺ位置を微調整（Ｚ軸補正）するヘッドＺ軸テーブル７９とを有している。なお、図示しないが、各支持プレート７６には、画像認識を前提として、各キャリッジユニット３１（ヘッドユニット７１）をＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に位置決め（位置認識）するための基準となる一対の基準ピンが設けられている。
【００２５】
支持プレート７６は、ステンレス等から成る平面視略平行四辺形の厚板で構成されており、１２個の機能液滴吐出ヘッド７２を位置決めすると共に、ヘッド保持部材（図示省略）により各機能液滴吐出ヘッド７２を裏面側から固定するための１２個の装着開口（図示省略）が形成されている。そして、支持プレート７６は、キャリッジ本体７７に着脱自在に支持され、ヘッドユニット７１は、バルブユニット１０４と共に支持プレート７６を介してキャリッジ７３に搭載される。
【００２６】
図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド７２は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針８２を有する機能液導入部８１と、機能液導入部８１に連なる２連のヘッド基板８３と、機能液導入部８１の下方（同図では上方）に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体８４とを備えている。接続針８２は、後述する圧力調整弁１０５（図４参照）を介して機能液タンク（図示省略）に接続され、機能液滴吐出ヘッド７２のヘッド内流路に機能液を供給する。また、ヘッド本体８４は、ピエゾ素子等で構成されたキャビティ９１と、２本のノズル列９４，９４を相互に平行に形成したノズル面９３を有するノズルプレート９２とを有している。
【００２７】
各ノズル列９４の長さは、例えば１インチ（略２５．４ｍｍ）であって、各ノズル列９４は１８０個のノズル９５が等ピッチ（略１４０μｍ）で並べられて構成されている。
また、ヘッド内流路の構造上、両端部に位置するノズル９５からの吐出量が中央部に位置するノズル９５からの吐出量に比べて多くなってしまうため、両端部の各１０個のノズル９５を不吐出ノズルとし、中央部の１６０個のノズル９５を吐出ノズルとして、吐出ノズルのみから機能液を吐出し、不吐出ノズルからは機能液を吐出しないようにしている。
【００２８】
次に、機能液滴吐出ヘッド７２におけるノズルプレート９２及びキャビティ９１について説明する。
図６（ａ）は機能液滴吐出ヘッド７２の構造説明図、図６（ｂ）は正面断面図である。なお、図６においては、図５に対して機能液滴吐出ヘッド７２が上下逆に図示されている。
【００２９】
機能液滴吐出ヘッド７２は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮してその圧力波で液体を吐出させるもので、上述したように、複数列に配列された複数のノズル９５を有している。この機能液滴吐出ヘッド７２の構造の一例を説明すると、機能液滴吐出ヘッド７２は、図６（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート９２と振動板１２３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１２４を介して接合したものである。ノズルプレート９２と流路形成部としての振動板１２３との間には、仕切部材１２４によって複数の空間１２５と液溜部１２６とが形成されている。各空間１２５と液溜部１２６の内部はインク（液状体）で満たされており、各空間１２５と液溜部１２６とは供給口１２７を介して連通した（接続された）ものとなっている。すなわち、空間１２５及び供給口１２７は、液溜部１２６に満たされたインクをノズル９５に導くための流路１２８を形成している。
また、ノズルプレート９２には、空間１２５からインクを噴射するためのノズル（ノズル開口）９５が形成されている。一方、振動板１２３には、液溜部１２６にインクを供給するための孔１２９が形成されている。
【００３０】
また、振動板１２３の空間１２５に対向する面と反対側の面上には、図６（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）１２０が接合されている。この圧電素子１２０は、圧電材料を一対の電極１３０で挟持したものであり、例えば図６（ｃ）に示すように印加電圧Ｖｈを一対の電極１３０に通電すると圧電材料が収縮するよう構成されたものであり、ノズル９５毎に設けられている。そして、このような構成のもとに圧電素子１２０が接合されている振動板１２３は、圧電素子１２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１２５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１２５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜部１２６から供給口１２７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子１２０への通電を解除すると、圧電素子１２０と振動板１２３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１２５も元の容積に戻ることから、空間１２５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル９５から基板に向けてインクの液滴Ｌが吐出される。
【００３１】
すなわち、上述したヘッド基板８３には、２連のコネクタ９６，９６が設けられており、各コネクタ９６は、フレキシブルフラットケーブルを介して上記のヘッド用電装ユニット９７（ヘッドドライバ１４１、図８参照）に接続されている。そして、コントローラ２４からヘッド用電装ユニット９７を介してキャビティ９１（電極１３０）に駆動波形が印加すると、上記振動板１２３の撓曲によるキャビティ９１のポンプ作用により、各ノズル９５から機能液滴が吐出される。したがって、キャビティ９１に印加する駆動波形の大きさ（印加電圧値Ｖｈの大きさ）や周期を制御することで、液滴吐出量や吐出タイミングがノズル９５毎に独立して制御される。
【００３２】
本実施形態では、ワークＷに対し、７個のキャリッジユニット３１のうち少なくとも１つのキャリッジユニット３１から成る稼動ユニット群３６をＸ軸方向に相対的に移動させながら、描画エリア４１においてその機能液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に機能液を吐出して描画処理を行う構成となっている。
【００３３】
なお、機能液滴吐出ヘッド７２の液滴吐出方式としては、前記の圧電素子１２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式でもよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式を採用してもよい。
【００３４】
機能液供給手段３４の各機能液供給ユニット１０１は、機能液を貯留する１２個の機能液タンクから成るタンクユニットと、機能液タンクおよび機能液滴吐出ヘッド７２間の水頭圧を調整する１２個の圧力調整弁１０５から成るバルブユニット１０４と、１２個の機能液タンクと１２個の圧力調整弁１０５とをそれぞれ接続する１２本のタンク側給液チューブ（図示省略）と、１２個の圧力調整弁１０５および１２個の機能液滴吐出ヘッド７２（の各２連の接続針８２）をそれぞれ分岐継手（図示省略）を介して接続する２４本のヘッド側給液チューブ（図示省略）とを有している。
【００３５】
画像認識手段３５は、ワーク搬出入エリア４３の前後両側に臨むように配設され、ワークＷの両長辺部分にそれぞれ形成された２つのワークアライメントマーク（図示省略）をそれぞれ画像認識する２台のワーク認識カメラ１０６（図８参照）と、Ｘ軸テーブル３２のＸ軸エアースライダ５２に連結され、各キャリッジ７３（支持プレート７６）の２つの基準ピンを画像認識するヘッド認識カメラ１０７（図８参照）と、上記のＹ軸テーブル３３に添設されたカメラ移動機構（図示省略）によりＹ軸方向に移動可能にそれぞれ搭載され、ワークＷ等に吐出された機能液滴（ドット）を上方から撮像して画像認識する２台のドット認識カメラ１０８（図８参照）とを有している。これらの各種カメラの画像認識結果に基づいて、上述したワークＷやヘッドユニット７１の位置補正が行われる。
【００３６】
ここで、図１ないし図３を参照して、描画装置２２によるワークＷへの吐出動作、すなわち描画動作について簡単に説明する。まず、機能液を吐出する前の準備として、上記のワーク搬出入装置２により吸着テーブル５６にワークＷがセットされ、そのワークＷの位置補正が、ワークθ軸テーブル５７によるθ軸方向の位置補正と、ワークＷのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置データ補正とにより行われる。相前後して、描画エリア４１に移動する稼動ユニット群３６と、メンテナンスエリア４２に移動する描画待機ユニット群３７との仕分けが行われる（詳細は後述する）。また、描画エリア４１に移動した稼動ユニット群３６の各ヘッドユニット７１の位置補正が、ヘッドθ軸テーブル７８によるθ軸方向の位置補正およびＹ軸テーブル３３によるＹ軸方向の位置補正と、ヘッドユニット７１のＸ軸方向の位置データ補正とにより行われる。
【００３７】
ワークＷやヘッドユニット７１の位置補正が行われた後、描画装置２２は、コントローラ２４（制御部１３２）による制御を受けながら、ワークＷをＸ軸テーブル３２によりＸ軸方向に往動させると共に、これに同期して稼動ユニット群３６の機能液滴吐出ヘッド７２を選択的に駆動させて、ワークＷに対する機能液の吐出が行われる。続いて、ワークＷを復動させながら、再度ワークＷに対する機能液の吐出が行われる。このようにワークＷのＸ軸方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド７２の駆動とを複数回繰り返すことで、ワークＷに対する描画が行われる。すなわち、描画エリア４１に臨むワークＷに対し、稼動ユニット群３６をＸ軸方向に相対的に移動させながら、稼動ユニット群３６の機能液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に機能液を吐出して描画処理が行われる。
【００３８】
なお、この描画処理において、ワークＷの往動時のみ機能液の吐出が行われる構成としてもよい。また、ワークＷを固定とし、稼動ユニット群３６をＸ軸方向に移動させる構成であってもよい。さらに、本実施形態では、上述したように、ワークＷの描画対象幅と稼動ユニット群３６の部分描画ライン群の長さとが対応しているが、ワークＷの描画対象幅が稼動ユニット群３６の部分描画ライン群の長さよりも長い構成であってもよく、この場合には、ワークＷに対し稼動ユニット群３６を往復動させながら機能液滴吐出ヘッド７２を駆動させて吐出走査（主走査）を行った後、Ｙ軸テーブル３３により稼動ユニット群３６を部分描画ライン群の長さ分Ｙ軸方向に移動させ（副走査）、再度ワークＷに対する主走査が行われる。そして、この主走査および副走査を数回繰り返してワークＷの端から端まで液滴吐出が行われる。
【００３９】
次に、図２および図７を参照して、液滴吐出装置１におけるメンテナンス手段２３およびこれによる機能液滴吐出ヘッド７２の機能維持・回復処理について説明する。メンテナンス手段２３は、機能液滴吐出ヘッド７２を、吐出機能を維持した状態で保管すると共に、吐出機能を維持・回復するものである。メンテナンス手段２３は、機能液滴吐出ヘッド７２を吸引して、機能液滴吐出ヘッド７２から機能液を強制的に排出させる吸引ユニット１１１と、機能液が付着して汚れた機能液滴吐出ヘッド７２のノズル面９３を払拭するワイピングユニット１１３と、吸引ユニット１１１の７個の分割吸引ユニット１１２（後述する）およびワイピングユニット１１３をそれぞれ個別に昇降可能に支持する８個のユニット昇降機構１１５から構成されるユニット昇降手段１１４とを有しており、これらは、アングル架台１１８上に支持されてメンテナンスエリア４２に配設されている。さらに、メンテナンス手段２３は、上記のワークθ軸テーブル５７上に配設された定期フラッシングボックス１１６と、セットテーブル５１の前後両側に配設された一対の吐出前フラッシングボックス（図示省略）とを有している。
【００４０】
吸引ユニット１１１は、７個のキャリッジユニット３１に対応して、Ｙ軸方向に配列された７個の分割吸引ユニット１１２を有している。各分割吸引ユニット１１２は、キャリッジユニット３１に対して下側から臨み、１２個の機能液滴吐出ヘッド７２のノズル面９３にそれぞれ気密に封止させる１２個のキャップ１２１と、１２個のキャップ１２１を昇降自在に支持するキャップ支持部材１２２と、封止させたキャップ１２１を介して機能液滴吐出ヘッド７２に吸引力を作用させるエゼクタ（図示省略）とを備えている。
【００４１】
１２個のキャップ１２１は、各キャリッジ７３に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド７２の並びに対応させて、キャップ支持部材１２２に配設したものである。そのため、吸引ユニット１１１全体では、７個のキャリッジユニット３１の全機能液滴吐出ヘッド７２の配置パターンに倣って、１２×７個のキャップ１２１が配置されており、全機能液滴吐出ヘッド７２にそれぞれ対応するキャップ１２１を一度に封止させることが可能である。さらに、キャップ１２１をノズル面９３に封止させた状態でエゼクタを駆動することにより、ノズル９５から機能液を吸引することで、機能液滴吐出ヘッド７２内で増粘した機能液を除去することができる。
【００４２】
したがって、吸引ユニット１１１は、各キャップ１２１により機能液滴吐出ヘッド７２を気密に封止することで、複雑な機構を用いることなく、機能液滴吐出ヘッド７２のノズル９５の機能液が乾燥することを防止して、機能液滴吐出ヘッド７２を機能維持状態に保管すると共に、各キャップ１２１により気密状態として機能液滴吐出ヘッド７２のノズル９５から吸引することで、増粘した機能液を排出することができる。
【００４３】
ワイピングユニット１１３は、メンテナンスエリア４２の描画エリア４１側、すなわち描画エリア４１と吸引ユニット１１１との間に配置されており、機能液滴吐出ヘッド７２の吸引等により、機能液が付着して汚れたノズル面９３を、洗浄液を含浸させたワイピングシート１２３を用いて拭き取るものである。このような配置により、ワイピングユニット１１３は、吸引ユニット１１１による吸引を終えて、描画エリア４１へ個々に移動するキャリッジユニット３１に順次臨むことができ、その機能液滴吐出ヘッド７２にワイピング処理を行うことができるようになっている。そして、上記の吸引処理と、吸引処理によりノズル面９３に付着した機能液を拭き取るワイピングとにより、ノズル詰まりの生じた機能液滴吐出ヘッド７２の吐出機能を回復させることができる。
【００４４】
図３に示すように、定期フラッシングボックス１１６は、ワークＷに対する描画を一時的に停止するときに行うフラッシングを受けるためのものであり、上記のワークθ軸テーブル５７上に設けられ、ワークＷの交換のためにセットテーブル５１がワーク搬出入エリア４３に臨むとき、定期フラッシングボックス１１６が描画エリア４１に臨み、機能液滴吐出ヘッド７２からのフラッシングを受けるようになっている。
【００４５】
図示しないが、一対の吐出前フラッシングボックスは、ワークＷに機能液を吐出させる直前に行う吐出前フラッシングを受けるためのものであり、セットテーブル５１をＸ軸方向に挟むように配設されている。これにより、ワークＷの往復動に伴う機能液滴吐出ヘッド７２の吐出駆動の直前に行われるフラッシングを受けることができる。
定期フラッシングボックス１１６および一対の吐出前フラッシングボックスは、それぞれ平面視長方形の箱状に形成されており、その底面には、機能液を吸収させる吸収材（図示省略）が敷設されている。また、各フラッシングボックスの長辺（Ｙ軸方向）は、上記の最大幅描画ラインＬｍの長さに対応して形成されているため、稼動ユニット群３６が全キャリッジユニット３１により構成されている場合にも、その機能液滴吐出ヘッド７２からのフラッシングを受け得るようになっている。
【００４６】
次に、図８を参照して、液滴吐出装置１全体の制御系について簡単に説明する。液滴吐出装置１の制御系は、基本的に、上位コンピュータ３と、機能液滴吐出ヘッド７２、Ｘ軸テーブル３２、Ｙ軸テーブル３３、メンテナンス手段２３等を駆動する各種ドライバを有する駆動部１３１と、駆動部１３１を含め液滴吐出装置１全体を統括制御する制御部（駆動制御装置）１３２（コントローラ２４）とを備えている。
【００４７】
上位コンピュータ３は、コントローラ２４に接続されたコンピュータ本体１６に、キーボード１７や、キーボード１７による入力結果等を画像表示するディスプレイ１８等が接続されて構成されている。
駆動部１３１は、機能液滴吐出ヘッド７２を吐出駆動制御するヘッドドライバ１４１と、Ｘ軸テーブル３２およびＹ軸テーブル３３の各モータをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバ１４２と、メンテナンス手段２３の吸引ユニット１１１、ワイピングユニット１１３およびユニット昇降機構１１５を駆動制御するメンテナンス用ドライバ１４３とを備えている。
【００４８】
制御部１３２は、ＣＰＵ１５１と、ＲＯＭ１５２と、ＲＡＭ１５３と、Ｐ−ＣＯＮ１５４とを備え、これらは互いにバス１５５を介して接続されている。ＲＯＭ１５２は、ＣＰＵ１５１で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、描画動作や画像認識を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域とを有している。
【００４９】
ＲＡＭ１５３は、各種レジスタ群のほか、ワークＷに機能液の吐出を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、ワークＷおよび機能液滴吐出ヘッド７２の位置データを記憶する位置データ記憶部、オペレータによってキーボード１７から入力された各種設定（後述する稼動ユニット群３６と描画待機ユニット群３７との設定等）を記憶する設定記憶部等の各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。
【００５０】
Ｐ−ＣＯＮ１５４には、駆動部１３１の各種ドライバのほか、画像認識手段３５の各種カメラが接続されており、ＣＰＵ１５１の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ１５４は、上位コンピュータ３からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス１５５に取り込むと共に、ＣＰＵ１５１と連動して、ＣＰＵ１５１等からバス１５５に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部１３１に出力する。
【００５１】
そして、ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ１５４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ１５３内の各種データ等を処理した後、Ｐ−ＣＯＮ１５４を介して駆動部１３１等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置１全体を制御している。例えば、ＣＰＵ１５１は、機能液滴吐出ヘッド７２、Ｘ軸テーブル３２およびＹ軸テーブル３３を制御して、所定の液滴吐出条件および所定の移動条件でワークＷに描画を行う。
【００５２】
続いて、上記の液滴吐出装置１を用いて、表示装置であるカラーフィルターを製造する手順について説明する。
図９は、基板Ｓにおけるカラーフィルタ領域１５１の説明図である。上記液滴吐出装置１を用いたカラーフィルタの製造方法は、生産性を高める観点から長方形状の基板Ｓ上に、複数個のカラーフィルタ領域１５１をマトリクス状に形成する際に適用することができる。これらのカラーフィルタ領域１５１は、後で基板Ｓを切断することにより、液晶表示装置に適合する個々のカラーフィルタとして用いることができる。なお、各カラーフィルタ領域１５１においては、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のセル（画素部）６が複数配列されている。
【００５３】
各画素部６においては、Ｒのインク、Ｇのインク、およびＢのインクをそれぞれ所定のパターン、本実施形態では従来公知のストライプ型で形成して配置する。なお、この形成パターンとしては、ストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェア型等としてもよい。
【００５４】
図１０は、複数のセル６に対してインク滴（機能性液体の液滴）を吐出するノズル９５と、各ノズル９５における吐出量との関係を示す図である。
なお、図１０においては、機能液滴吐出ヘッド７２が２０個のノズルを有し、５つのセルに対してインク滴を吐出するものとする（ただし、ノズル番号４、８、１２、１６、２０のノズルについては使用しない）。また、図１０で示すノズル毎の吐出量は、番号２０のノズルの吐出量を１００とする相対値で示されている。
【００５５】
図１１は、カラーフィルターの製造方法の説明図である。図１１においては、図１０で示したセルの中、セル２〜４についてのみ、符合Ｃ２〜Ｃ４として図示しており、以下では、セルＣ２〜Ｃ４についてのみ説明する。
【００５６】
このようなカラーフィルター領域１５１を形成するには、まず、図１１（ａ）に示すように、透明の基板Ｓの一方の面に対し、ブラックマトリクス１５２を形成する。このブラックマトリクス１５２を形成する際には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色樹脂）を、スピンコート等の方法で所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする。このブラックマトリクス１５２の格子で囲まれる最小の表示要素、すなわちフィルタエレメント（凹部）１５３については、例えばＸ軸方向の幅を３０μｍ、Ｙ軸方向の長さを１００μｍ程度とする。このブラックマトリクスは充分な高さを有しており、インク吐出時の隔壁として機能する。
【００５７】
次に、上述した液滴吐出装置１における液滴吐出ヘッドから、図１１（ｂ）に示すようにインク受容層となる樹脂組成物を含有するインク滴１５４（液状体）を吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴１５４の量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。次いで、インク滴の焼成を行い、図１１（ｃ）に示すようなインク受容層１６０とする。
【００５８】
次に、第１吐出工程において、液滴吐出ヘッド７２から、図１１（ｄ）に示すように、所定量のＲのインク滴１５４Ｒ（液状体）を吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴１５４Ｒの量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。
【００５９】
このとき、図１０で示したように、各ノズルからの吐出量は同一ではなく、ばらつきが生じているため、図１１（ｄ）に示すように、セルＣ２〜Ｃ４に塗布されたインク量には差が生じている。例えば、図１０に示すように、番号５〜７のノズルを用いてインクが塗布されたセルＣ２はインク量が２９７となり、番号９〜１１のノズルを用いてインクが塗布されたセルＣ３はインク量が３０４となり、番号１３〜１５のノズルを用いてインクが塗布されたセルＣ４はインク量が２９１となり、最大で約４％の差が生じる。
【００６０】
そこで、第２吐出工程では、上記インク量の差を埋めるべく、各ノズルの吐出量（吐出特性）を参照して、吐出量を決定し、当該吐出量に応じて圧電素子１２０に対する印加電圧値Ｖｈの補正係数を設定する。具体的には、セルＣ３におけるインク量は最大なので、第２吐出工程での吐出は行われず、セルＣ２に吐出する番号５〜７のノズルには補正係数０．０２４を設定し、セルＣ４に吐出する番号１３〜１５のノズルには補正係数０．０４５を設定する。
【００６１】
そして、第２吐出工程では、第１吐出工程で用いた各ノズルに対して、上記の補正係数を乗じた印加電圧値でインク滴を再度吐出させる（この場合、図１１におけるセルＣ２、Ｃ４に対して、図１０ではセル１〜２、４〜５に対して吐出が行われる）。
これにより、図１０及び図１１（ｅ）に示すように、セルＣ２〜Ｃ４におけるインク量の差が、最大でも０．０４％となった。
【００６２】
次いで、インクの仮焼成を行い、図１１（ｆ）に示すようなセルＣ２〜Ｃ４間で塗布量が略同一のＲ着色層１３４Ｒとする。以上の工程を、Ｇ着色層形成装置、Ｂ着色層形成装置においても繰り返し、Ｇ着色層、Ｂ着色層を順次形成する。Ｒ着色層、Ｇ着色層、Ｂ着色層を全て形成した後、これら着色層を一括して焼成する。
【００６３】
次いで、基板Ｓを平坦化し、かつ着色層１３４Ｒを保護するため、図１１（ｇ）に示すように各着色層やブラックマトリクス１５２を覆うオーバーコート膜（保護膜）１５６を形成する。このオーバーコート膜１５６の形成にあたっては、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することもできるが、着色層１３４Ｒの場合と同様に液滴吐出装置１を用いることもできる。
このようにして、カラーフィルターを製造することができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、第２吐出工程において、各ノズルの吐出特性に基づく吐出量で、第１吐出工程で吐出量が少なかったセルに、第１吐出工程よりも少量のインク滴を吐出するため、セル間のインク塗布量のばらつきを大幅に低減することが可能になる。そのため、本実施形態では、セルへの吐出量のばらつきに起因する筋状の濃淡むらの発生を目立たなくして、高品質のカラーフィルターを製造することが可能になる。
特に、本実施形態では、第１吐出工程及び第２吐出工程でセルに吐出した同一のノズルを用いているため、第２吐出工程で吐出するインク量を高精度に制御しやすくなるとともに、基板Ｓに対して吐出ヘッド７２を非走査方向（非相対移動方向）に移動させる必要がなく、製造効率の向上にも寄与できる。
【００６５】
［液晶装置］
次に、上記カラーフィルターを備えた液晶装置（電気光学装置）の一実施形態を示す。図１２はパッシブマトリクス型の液晶装置の側面断面図であり、図１２中の符号１３０は液晶装置である。この液晶装置１３０は透過型のもので、一対のガラス基板１３１、１３２の間にＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶等からなる液晶層１３３が挟持されてなるものである。
【００６６】
一方のガラス基板１３１には、その内面に上記カラーフィルタ１５５が形成されている。カラーフィルタ１５５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色からなる着色層１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂが規則的に配列されて構成されたものである。なお、これらの色素層１３４Ｒ（１３４Ｇ、１３４Ｂ）間には、ブラックマトリクス１５２が形成されている。そして、これらカラーフィルタ１５５およびブラックマトリクス１５２の上には、カラーフィルタ１５５やブラックマトリクス１５２によって形成される段差をなくしてこれを平坦化するため、オーバーコート膜（保護膜）１５６が形成されている。オーバーコート膜１５６の上には複数の電極１３７がストライプ状に形成され、さらにその上には配向膜１３８が形成されている。
【００６７】
他方のガラス基板１３２には、その内面に、カラーフィルタ１５５側の電極１３７と直交するようにして、複数の電極１３９がストライプ状に形成されており、これら電極１３９上には、配向膜１４０が形成されている。なお、前記カラーフィルタ１５５の各着色層１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂは、それぞれ各ガラス基板１３２上の電極１３９、１３７の交差する位置に配置されている。また、電極１３７、１３９は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成されている。さらに、ガラス基板１３２とカラーフィルタ１５５の外面側にはそれぞれ偏光板（図示せず）が設けられ、ガラス基板１３１、１３２間にはこれら基板１３１、１３２間の間隔（セルギャップ）を一定に保持するためスペーサ１４１が設けられている。さらに、これらガラス基板１３１、１３２間には液晶１３３を封入するためのシール材１４２が設けられている。
【００６８】
本実施形態の液晶装置１３０では、上記液滴吐出装置１を用いて製造されるカラーフィルター１５５を適用しているため、安価で品質の良いカラー液晶表示装置を実現することができる。
【００６９】
［電子機器］
次に、上記液晶装置からなる表示手段を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１３は、液晶テレビジョンの一例を示した斜視図である。図１３において、符号５００は液晶テレビジョン本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。このように、図１３に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるから、安価で表示品位に優れたカラー液晶表示を有する電子機器を実現することができる。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、第１吐出工程と第２吐出工程とでは、セルに対するインク滴の吐出に用いるノズルを同一としたが、これに限定されるものではなく、第１吐出工程で使用したノズルの吐出特性と、全てのノズルの吐出特性とを照らし合わせて、他のノズルを用いてもよい。この場合、第２吐出工程で吐出すべきインク量に対応した最適なノズルを選択することが可能になり、セルへの塗布量をより高精度に制御することができる。
また、他のノズルを選択する場合でも、吐出ヘッド７２と基板Ｓとの走査方向に位置するノズルを選択することが、吐出ヘッド７２と基板Ｓとを非相対移動方向（非走査方向）に移動させる必要がなくなり、製造効率を向上させる点から好適である。
【００７２】
また、上記実施形態では、表示装置として液晶表示装置を例示したが、これに限定されるものではなく、他の表示装置、例えば有機ＥＬパネル等、画素部に塗布する機能性液体の量が表示品質に影響を及ぼす表示装置に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図２】液滴吐出装置の平面図である。
【図３】液滴吐出装置の側面図である。
【図４】複数のキャリッジユニットの説明図である。
【図５】機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。
【図６】液滴吐出ヘッドの説明図である。
【図７】メンテナンス手段の外観斜視図である。
【図８】液滴吐出装置の制御系について説明したブロック図である。
【図９】基板におけるカラーフィルタ領域の説明図である。
【図１０】ノズルの吐出特性を示す図である。
【図１１】カラーフィルタの製造方法の説明図である。
【図１２】パッシブマトリクス型の液晶装置の側面断面図である。
【図１３】液晶テレビジョンの一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１…液滴吐出装置、  ２…乾燥・焼成装置、  ６…画素部（セル）、  ７２…機能液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、  １５１…ＣＰＵ（設定装置）、  １５３…フィルタエレメント（凹部）、  ２００…レーザ照射装置（第２乾燥装置）、  ２０３…反射ミラー（走査装置）、  ２０４…シャッタ（調整装置）、  ＣＦＭ…カラーフィルタ製造装置、  ＬＢ…レーザ光（エネルギー光）、  Ｐ…画素部、  Ｓ…基板、  Ｗ…ワーク（基板）
【図１】
2010152049.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010152049.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010152049.tif 000011
【図１０】
2010152049.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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