(57)【要約】【課題】  バンク部により構成された基板上の各画素領域の全域を、確実且つ安定して機能液で満たすことができる液滴吐出装置等を提供することを課題とする。【解決手段】  複数の画素領域５０７ａに対し、機能液滴吐出ヘッド１６により機能液滴を吐出・着弾させる液滴吐出手段と、各画素領域５０７ａに着弾した機能液滴Ｄに対し、ガスを噴き付けるガスブロー手段６０と、基板Ｗに対し、機能液滴吐出ヘッド１６およびガスブロー手段６０を相対的に移動させる移動手段１２と、各手段を制御する制御手段８と、を備え、制御手段８は、基板Ｗに対して機能液滴吐出ヘッド１６を相対的に移動させながら、各画素領域５０７ａに機能液滴Ｄを吐出・着弾させると共に、各画素領域５０７ａに着弾した機能液滴Ｄが各画素領域５０７ａの全域に行き渡るように、各画素領域５０７ａに対し、上方からガスを噴き付ける。【選択図】  図９
2006035044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンク部により構成された基板上の複数の画素領域に対し、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドによりインクジェット方式で機能液滴を吐出・着弾させる液滴吐出着弾工程と、
前記各画素領域に着弾した前記機能液滴が前記各画素領域の全域に行き渡るように、前記各画素領域に対し、上方からガスを噴き付けるガスブロー工程と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置の描画処理方法。
【請求項２】
前記ガスブロー工程は、着弾直後の前記機能液滴が変形挙動をしているタイミングで行われることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置の描画処理方法。
【請求項３】
前記ガスの噴射気流径が、前記機能液滴の着弾径と比べて、細いことを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置の描画処理方法。
【請求項４】
前記液滴吐出着弾工程は、前記基板に対し、前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら行われ、
前記ガスブロー工程は、前記機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に対し後行して行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置の描画処理方法。
【請求項５】
バンク部により構成された基板上の複数の画素領域に対し、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドによりインクジェット方式で機能液滴を吐出・着弾させる液滴吐出手段と、
前記各画素領域に着弾した前記機能液滴に対し、ガスを噴き付けるガスブロー手段と、
前記基板に対し、前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記ガスブロー手段を相対的に移動させる移動手段と、
前記液滴吐出手段、前記ガスブロー手段および前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記液滴吐出手段および前記移動手段を制御して、前記基板に対して前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記各画素領域に前記機能液滴を吐出・着弾させる液滴吐出着弾動作を行わせると共に、
前記ガスブロー手段および前記移動手段を制御して、前記各画素領域に着弾した前記機能液滴が前記各画素領域の全域に行き渡るように、前記各画素領域に対し、上方からガスを噴き付けるガスブロー動作を行わせることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ガスブロー手段を制御して、着弾直後の前記機能液滴が変形挙動をしているタイミングで、前記ガスブロー動作を行わせることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記ガスの噴射気流径が、前記機能液滴の着弾径と比べて、細いことを特徴とする請求項５または６に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記移動手段を制御して、前記ガスブロー手段を前記機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に対し後行させて、前記ガスブロー動作を行わせることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記ガスブロー手段は、複数のガス噴射ノズルと、前記ガスを導入するガス導入口と、前記複数のガス噴射ノズルと前記ガス導入口とをそれぞれ連通する複数の内部ガス流路と、前記各内部ガス流路を開閉する流路開閉手段と、を有し、
前記制御手段は、前記各流路開閉手段を制御して、前記ガスブロー手段が前記機能液滴の着弾した前記各画素領域に臨むときは、前記各内部ガス流路を「開」とし、前記ガスブロー手段が前記機能液滴の着弾した前記各画素領域に臨まないときは、前記各内部ガス流路を「閉」とすることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記各流路開閉手段は、前記各内部ガス流路を開閉するダンパー部と、前記ダンパー部を開閉させる駆動部と、を有し、
少なくとも前記駆動部が圧電素子で構成されていることを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記機能液滴吐出ヘッドの各液滴吐出ノズルと、これに対応する前記各ガス噴射ノズルとは、前記機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動方向に並んでいることを特徴とする請求項９または１０に記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記機能液滴吐出ヘッドの往動方向および復動方向のいずれか一方向への相対的な移動に伴って前記液滴吐出着弾動作が行われ、
前記ガスブロー手段は、前記機能液滴吐出ヘッドに対し前記相対的な移動方向の後方に配設されていることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記機能液滴吐出ヘッドの往復両方向への相対的な移動に伴って前記液滴吐出着弾動作が行われ、
前記ガスブロー手段は、前記機能液滴吐出ヘッドに対し前記相対的な移動方向の往動方向側および復動方向側にそれぞれ配設された２台で構成され、
前記制御手段は、往動および復動において、２台の前記ガスブロー手段を交互に駆動制御することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
前記機能液滴吐出ヘッドと、前記ガスブロー手段とは、共通のキャリッジに搭載されていることを特徴とする請求項５ないし１３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１５】
前記機能液滴吐出ヘッドと、前記ガスブロー手段とは、単一の液滴／ガス吐出ヘッドとして一体に形成されていることを特徴とする請求項５ないし１４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の液滴吐出装置に備えることを特徴とする液滴／ガス吐出ヘッド。
【請求項１７】
請求項５ないし１５のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記基板上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項５ないし１５のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記基板上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置または請求項１８に記載の電気光学装置を、搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対し、機能液滴吐出ヘッドにより機能液滴を吐出・着弾させて描画処理を行う液滴吐出装置の描画処理方法および液滴吐出装置、液滴／ガス吐出ヘッド、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式で微小な液滴を吐出することができる機能液滴吐出ヘッドを用いて、液晶表示装置や有機ＥＬ装置等のカラーフィルタに代表される各種の電気光学装置（フラットパネルディスプレイ）を製造することが提案されている。例えば、カラーフィルタを製造する場合、バンク部（バンク層）で区画された基板上の複数の画素領域（着色層形成領域）に対し、各色の機能液（フィルタ材料）を導入した機能液滴吐出ヘッドにより機能液滴を吐出・着弾させる描画処理を行い、複数の成膜部（着色層）を形成することが考えられている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２７５６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような画素領域は、バンク部が疎水（疎液）性に処理されていることから、特に隅部において機能液滴が濡れ拡がり難くなっているため、単に各画素領域の数箇所に機能液滴を吐出・着弾させただけでは、各画素領域の全域を機能液で満たすことができない。そこで、各画素領域の全域に亘って満遍無く機能液滴を吐出・着弾させることで、各画素領域の全域を機能液で満たすことが考えられる。この点、各画素領域内の所望の箇所に機能液滴を着弾させるためには極めて高い吐出精度が要求されるが、上記の液滴吐出装置では、機能液滴吐出ヘッドの取付け誤差、機能液滴の飛行曲がり等により、実際には各画素領域の全域に亘って正確に機能液滴を吐出・着弾させることが困難である。したがって、従来の液滴吐出装置では、各画素領域の全域を機能液で満たすことができず、各画素領域の全域に亘って成膜部を形成することができないため、色むら等のない高品質なカラーフィルタを製造することができなかった。
【０００４】
本発明は、バンク部により構成された基板上の各画素領域の全域を、確実且つ安定して機能液で満たすことができる液滴吐出装置の描画処理方法および液滴吐出装置、液滴／ガス吐出ヘッド、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器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】
【０００５】
本発明の液滴吐出装置の描画処理方法は、バンク部により構成された基板上の複数の画素領域に対し、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドによりインクジェット方式で機能液滴を吐出・着弾させる液滴吐出着弾工程と、各画素領域に着弾した機能液滴が各画素領域の全域に行き渡るように、各画素領域に対し、上方からガスを噴き付けるガスブロー工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の液滴吐出装置は、バンク部により構成された基板上の複数の画素領域に対し、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドによりインクジェット方式で機能液滴を吐出・着弾させる液滴吐出手段と、各画素領域に着弾した機能液滴に対し、ガスを噴き付けるガスブロー手段と、基板に対し、機能液滴吐出ヘッドおよびガスブロー手段を相対的に移動させる移動手段と、液滴吐出手段、ガスブロー手段および移動手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、液滴吐出手段および移動手段を制御して、基板に対して機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、各画素領域に機能液滴を吐出・着弾させる液滴吐出着弾動作を行わせると共に、ガスブロー手段および移動手段を制御して、各画素領域に着弾した機能液滴が各画素領域の全域に行き渡るように、各画素領域に対し、上方からガスを噴き付けるガスブロー動作を行わせることを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、機能液滴が着弾した各画素領域に対し上方からガスを噴き付けることで、着弾した機能液滴がその風圧で押し拡げられる。このため、機能液滴を各画素領域の全域に行き渡らせることができ、機能液滴の濡れ拡がり不足を解消することができる。したがって、各画素領域の全域を機能液で満たすことができる。
なお、各画素領域に対して噴き付けられるガスは、機能液滴（機能液材料）と反応することを防ぐべく、希ガス等の不活性ガスやドライエアーであることが好ましい。
【０００８】
上記の液滴吐出装置の描画処理方法において、ガスブロー工程は、着弾直後の機能液滴が変形挙動をしているタイミングで行われることが好ましい。
【０００９】
上記の液滴吐出装置において、制御手段は、ガスブロー手段を制御して、着弾直後の機能液滴が変形挙動をしているタイミングで、ガスブロー動作を行わせることが好ましい。
【００１０】
これらの構成によれば、機能液滴の流動性が高い状態の時に、各画素領域に対しガスを噴き付ける。このため、挙動している機能液滴の運動（挙動）エネルギーをも利用して、ガスブロー工程（ガスブロー動作）を効果的に行うことができる。
なお、着弾直後の機能液滴の変形挙動とは、その縦軸が長短変化する変形挙動をいう。
【００１１】
上記の液滴吐出装置の描画処理方法において、ガスの噴射気流径が、機能液滴の着弾径と比べて、細いことが好ましい。
【００１２】
上記の液滴吐出装置において、ガスの噴射気流径が、機能液滴の着弾径と比べて、細いことが好ましい。
【００１３】
これらの構成によれば、機能液滴に対して局所的にガスが噴き付けられるため、機能液滴が効率良く押し拡げられ、ガスブロー工程（ガスブロー動作）を効果的に行うことができる。また、各画素領域に対し過剰のガスを噴射することがないため、着弾した機能液滴の表面を過度に乾燥させることがない。
【００１４】
上記の液滴吐出装置の描画処理方法において、液滴吐出着弾工程は、基板に対し、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら行われ、ガスブロー工程は、機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に対し後行して行われることが好ましい。
【００１５】
上記の液滴吐出装置において、制御手段は、移動手段を制御して、ガスブロー手段を機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に対し後行させて、ガスブロー動作を行わせることが好ましい。
【００１６】
これらの構成によれば、機能液滴が各画素領域に着弾した後、速やかにガスブロー工程（ガスブロー動作）が後追いで行われる。このため、着弾した機能液滴が表面乾燥状態となる前に、これを各画素領域の全域に行き渡らせることができる。
【００１７】
この場合、ガスブロー手段は、複数のガス噴射ノズルと、ガスを導入するガス導入口と、複数のガス噴射ノズルとガス導入口とをそれぞれ連通する複数の内部ガス流路と、各内部ガス流路を開閉する流路開閉手段と、を有し、制御手段は、各流路開閉手段を制御して、ガスブロー手段が機能液滴の着弾した各画素領域に臨むときは、各内部ガス流路を「開」とし、ガスブロー手段が機能液滴の着弾した各画素領域に臨まないときは、各内部ガス流路を「閉」とすることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、各ガス噴射ノズルから、これに対応する各画素領域に対してガスを噴き付けることで、ガスブロー動作を効率的に行うことができる。また、流路開閉手段により内部ガス流路を開閉することで、機能液滴が着弾した各画素領域に対してのみガスの噴き付けが行われ、バンク部や機能液滴が着弾していない画素領域に対してガスを噴き付けることがない。すなわち、不要な部分へのガスの噴き付けを防止することができる。
なお、この場合、基板に対するガスブロー手段の相対的な移動スピードに対し、ガスの噴出は瞬時となる。
【００１９】
この場合、各流路開閉手段は、各内部ガス流路を開閉するダンパー部と、ダンパー部を開閉させる駆動部と、を有し、少なくとも駆動部が圧電素子で構成されていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、ガスブロー手段の圧電素子への駆動電圧の印加を制御することで、ガス噴射を制御することができる。
【００２１】
これらの場合、機能液滴吐出ヘッドの各液滴吐出ノズルと、これに対応する各ガス噴射ノズルとは、機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動方向に並んでいることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、各液滴吐出ノズルと、これに対応する各ガス噴射ノズルとが、当該移動方向に直交する方向において各画素領域の同位置に臨む。このため、着弾した機能液滴の直上部からガスを噴き付けることが可能となり、機能液滴を効率良く押し拡げることができる。
【００２３】
これらの場合、機能液滴吐出ヘッドの往動方向および復動方向のいずれか一方向への相対的な移動に伴って液滴吐出着弾動作が行われ、ガスブロー手段は、機能液滴吐出ヘッドに対し相対的な移動方向の後方に配設されていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに対するガスブロー手段の相対的な位置関係を変えることなく、機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に後追いしてガスブロー動作を行うことができる。
【００２５】
また、これらの場合、機能液滴吐出ヘッドの往復両方向への相対的な移動に伴って液滴吐出着弾動作が行われ、ガスブロー手段は、機能液滴吐出ヘッドに対し相対的な移動方向の往動方向側および復動方向側にそれぞれ配設された２台で構成され、制御手段は、往動および復動において、２台のガスブロー手段を交互に駆動制御することが好ましい。
【００２６】
これらの構成によれば、往動においては、機能液滴吐出ヘッドに対し、機能液滴吐出ヘッドの基板に対する相対的な移動方向の復動方向側に配設されたガスブロー手段がガスブロー動作を行うと共に、当該相対的な移動方向の往動方向側に配設されたガスブロー手段がガスブロー動作を停止し、復動においては、これとは逆に、当該相対的な移動方向の往動方向側に配設されたガスブロー手段がガスブロー動作を行うと共に、当該相対的な移動方向の復動方向側に配設されたガスブロー手段がガスブロー動作を停止する。このため、機能液滴吐出ヘッドに対するガスブロー手段の相対的な位置関係を変えることなく、常に、機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に後追いしてガスブロー動作を行うことができる。
【００２７】
これらの場合、機能液滴吐出ヘッドと、ガスブロー手段とは、共通のキャリッジに搭載されていることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドとガスブロー手段との離間距離を小さくすることができるため、液滴吐出着弾動作の後、速やかにガスブロー動作を行うことが可能となると共に、コンパクトに装置に搭載することができる。
【００２９】
この場合、機能液滴吐出ヘッドと、ガスブロー手段とは、単一の液滴／ガス吐出ヘッドとして一体に形成されていることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドとガスブロー手段との離間距離を極力小さくすることができる。このため、液滴吐出着弾動作の直後に、ガスブロー動作を行うことが可能となる。また、機能液滴吐出ヘッドとガスブロー手段との取付け誤差が生ずることがなく、コンパクトに装置に搭載することができる。
【００３１】
本発明の液滴／ガス吐出ヘッドは、上述した液滴吐出装置に備えることを特徴とする。
【００３２】
この構成によれば、各画素領域に対し機能液滴を吐出・着弾させることができると共に、機能液滴が着弾した各画素領域に対し、上方からガスを噴き付けることができるため、これを備えた液滴吐出装置により各画素領域の全域に亘って機能液滴による成膜部を形成することが可能となる。
【００３３】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、基板上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、基板上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
【００３５】
これらの構成によれば、各画素領域の全域に亘って機能液滴による成膜部を形成することができる液滴吐出装置を用いて製造されるため、高品質の電気光学装置を製造することが可能となる。なお、電気光学装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）としては、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、ＰＤＰ装置、電子放出装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Field Emission Display）やＳＥＤ（Surface-conduction Electron-Emitter Display）装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
【００３６】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
【００３７】
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータのほか、各種の電気製品がこれに該当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る液滴吐出装置の実施形態について説明する。この液滴吐出装置は、カラーフィルタ等のＦＰＤの製造ラインに組み込まれた描画システムに設置されており、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を液滴／ガス吐出ヘッドに導入して、カラーフィルタ等の基板上に構成された画素領域に機能液滴を吐出・着弾させると共に、画素領域に着弾した機能液滴に対し上方からブローガスを噴きつけて、機能液滴による成膜部を形成するものである。そこで、まず、液滴吐出装置による機能液滴の吐出対象（描画対象）となる基板および基板に着弾した機能液滴の挙動について説明する。
【００３９】
図１に示すように、カラーフィルタ５００（図１２参照）の基板Ｗは、ガラス板（石英ガラス）やポリイミド樹脂等で構成されており、その周縁部の左右２箇所には、導入された液滴吐出装置１（図３参照）により位置認識される一対の基板アライメントマークＷｍ、Ｗｍがそれぞれ形成されており、その周縁部を除いた範囲には、区画壁部５０７ｂ（バンク部、図１２参照）により区画した複数の画素領域５０７ａがマトリクス状に配列されている。各画素領域５０７ａは、区画壁部５０７ｂで囲まれた平面視正方形の凹部となっており、液滴吐出装置１に搭載された液滴／ガス吐出ヘッド１６（図３参照）によりＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）３色の成膜部（着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂ）を形成する際に、機能液滴Ｄ（図２参照）の着弾領域となる（図１２参照）。この場合、機能液滴Ｄが着弾した３個の画素領域、すなわち、Ｒの機能液滴Ｄが着弾した画素領域と、Ｇの機能液滴Ｄが着弾した画素領域と、Ｂの機能液滴Ｄが着弾した画素領域とにより、いわゆる画素が構成される。なお、複数の画素領域５０７ａの配列パターンは、マトリクスの横列においてすべて同色となるストライプ配列となっているが、マトリクスの縦列・横列に並んだ任意の３つの画素が、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色となるモザイク配列であってもよい。また、複数の画素領域５０７ａが千鳥を為すデルタ配列であってもよい。
【００４０】
複数の画素領域５０７ａは、マトリクスの縦方向（主走査方向）における画素領域ピッチＰＰａが略５０μｍ、マトリクスの横方向（副走査方向）における画素領域ピッチＰＰｂが略５０μｍで配列されている。したがって、マトリクスの縦方向における同色の画素領域５０７ａのピッチ（画素ピッチＰＰ）は、略１５０μｍである。また、この場合、各画素領域５０７ａの平面寸法Ｌａ，Ｌｂは、例えば３８μｍ×３８μｍである。そのため、例えば、固形分（フィルタ材料）濃度１０％の機能液を用いて乾燥処理後の最終膜厚１．４μｍの成膜部を形成するためには、各画素領域５０７ａに対して略２０ピコリットルの機能液滴Ｄを着弾させることとなる。したがって、例えば、各画素領域５０７ａに対し、液滴／ガス吐出ヘッド１６から略１０ピコリットルの機能液滴Ｄを２ショット打ち込む（詳細は後述する）。
【００４１】
図２に示すように、液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出ノズル５７（後述する）から各画素領域５０７ａに吐出された機能液滴Ｄは、着弾直後に、基板Ｗ上で偏平になろうとする挙動（短変化）と、伸び上がろうとする挙動（長変化）とを繰り返す周期的な挙動、すなわち、縦軸が長短変化する変形挙動をする（同図（ａ）および（ｂ）参照）。そして、その挙動幅は減衰していき、着弾から１秒後には、機能液滴Ｄの表面張力により基板Ｗ上で球冠状となって安定する（同図（ｃ）参照）。
【００４２】
各画素領域５０７ａは、表面処理により親液（親水）性となっている。そのため、着弾した機能液滴Ｄは、基板Ｗに対して例えば略１０°の接触角φを為す球冠状（ドーム状）となる。また、基板Ｗに着弾した機能液滴Ｄの着弾径ＲＤは、機能液滴Ｄの液量および基板Ｗ表面との接触角φによって決まり、略１０ピコリットルの機能液滴Ｄを着弾させると、その着弾径ＲＤは略３０μｍとなる。一方、区画壁部５０７ｂは、疎液（疎水）性の樹脂材料で構成されているため、区画壁部５０７ｂに機能液滴Ｄが着弾しても、その機能液滴Ｄは隣接する画素領域５０７ａ内へ流れ込むようになっている。
なお、図２の符号６７は、後述するガス噴射ノズルである。
【００４３】
次に、本発明に係る液滴吐出装置１について説明する。カラーフィルタ５００を製造する描画システムには、Ｒ・Ｇ・Ｂの各色にそれぞれ対応した３台の液滴吐出装置１が設置されており、各液滴吐出装置１は、順次導入された基板Ｗ上に着色層を１色分ずつ形成するように設計されている。
【００４４】
図３示すように、液滴吐出装置１は、機台２と、機台２上の全域に広く載置された描画装置３と、機台２上の端部に設置されたヘッド機能回復装置４と、ヘッド機能回復装置４の各種ユニットを一括載置して機台２上を移動させるメンテナンス系移動テーブル５と、を備え、ヘッド機能回復装置４により液滴／ガス吐出ヘッド１６の機能回復処理を行うと共に、描画装置３により基板Ｗ上に機能液滴Ｄ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、液滴／ガス吐出ヘッド１６に機能液を供給する機能液供給機構６、液滴／ガス吐出ヘッド１６にブローガスを供給するガス供給機構７や、各構成装置を統括制御するコントローラ８（制御部１２０、図８参照）等が組み込まれている。
【００４５】
まず、液滴吐出装置１の描画装置３およびこれによる描画処理について説明する。描画装置３は、Ｘ軸テーブル１２およびＸ軸テーブル１２に直交するＹ軸テーブル１３から成るＸＹ移動機構１１と、Ｙ軸テーブル１３に移動自在に取り付けられ、ヘッドθ軸テーブル３２を有するメインキャリッジ１４と、メインキャリッジ１４に垂設したサブキャリッジ１５とを有している。そして、サブキャリッジ１５には、ヘッドプレート（図示省略）を介して、液滴／ガス吐出ヘッド１６が搭載されている。また、基板Ｗは、Ｘ軸テーブル１２の端部に臨む一対の基板認識カメラ１７，１７により、Ｘ軸テーブル１２に位置決めされた状態で搭載されている。
【００４６】
Ｘ軸テーブル１２は、基板Ｗを吸着搭載する吸着テーブル２３および基板θ軸テーブル２４等から成るセットテーブル２２と、セットテーブル２２を主走査方向（Ｘ軸方向）にスライド自在に支持するＸ軸スライダ２１と、主走査方向に延在し、セットテーブル２２を介して基板Ｗを主走査方向に移動させる一対のＸ軸リニアモータ（図示省略）と、一対のＸ軸リニアモータの間に並設され、Ｘ軸スライダ２１の移動を案内する一対のＸ軸ガイドレール（図示省略）とを備えている。一対のＸ軸リニアモータを駆動すると、一対のＸ軸ガイドレールをガイドにしながら、Ｘ軸スライダ２１が主走査方向に移動し、セットテーブル２２にセットされた基板Ｗが主走査方向に移動する。
なお、本実施形態では、セットテーブル２２（基板Ｗ）が図３の下側から上側に移動するときを往動とし、同図の上側から下側に移動するときを復動とする。したがって、往動時における基板Ｗに対する液滴／ガス吐出ヘッド１６の相対的な移動方向とは、同図の上側から下側の方向であり、復動時における基板Ｗに対する液滴／ガス吐出ヘッド１６の相対的な移動方向とは、同図の下側から上側の方向である。
【００４７】
基板Ｗを搭載したＸ軸テーブル１２の液滴／ガス吐出ヘッド１６に対する移動速度は、略２００ｍｍ／秒である。そして、一対のＸ軸ガイドレールの間には、Ｘ軸リニアスケール（図示省略）が併設されており、これに基づいて、Ｘ軸テーブル１２を移動するセットテーブル２２の刻々の位置を正確に把握し、制御部１２０の駆動信号発生回路１２６（図８参照）に供給する吐出タイミング用基準パルス（トリガーパルス）を得ている。そして、駆動信号発生回路１２６は、吐出タイミング用基準パルスが供給されると、吐出駆動信号を発生させてヘッドドライバ１１１に出力し、ヘッドドライバ１１１は、吐出駆動信号が入力されると、駆動波形を液滴／ガス吐出ヘッド１６に印加する（詳細は後述する）。
【００４８】
なお、図３では図示しないが、基板θ軸テーブル２４には、ヘッド認識カメラ２５（図８参照）が固定されており、セットテーブル２２に対して、サブキャリッジ１５の位置を補正可能となっている。
【００４９】
一方、Ｙ軸テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１２と同様に、メインキャリッジ１４を吊設するブリッジプレート（図示省略）と、ブリッジプレートを支持するＹ軸スライダ３１と、副走査方向（Ｙ軸方向）に延在し、Ｙ軸スライダ３１を介してブリッジプレートを副走査方向に移動させる一対のＹ軸リニアモータ（図示省略）と、一対のＹ軸リニアモータに並設され、ブリッジプレートの移動を案内する一対のＹ軸ガイドレール（図示省略）と、ブリッジプレートの移動位置を検出するためのＹ軸リニアスケール（図示省略）と、を備えている。Ｙ軸リニアモータを駆動すると、Ｙ軸スライダ３１がＹ軸ガイドレールを案内にして副走査方向を平行移動し、ブリッジプレートを副走査方向に移動させる。
【００５０】
Ｘ軸テーブル１２は、機台２上に直接支持される一方、Ｙ軸テーブル１３は、機台２上に立設した左右の支柱３３，３３に支持されている。Ｘ軸テーブル１２とメンテナンス系移動テーブル５とは、主走査方向に相互に平行に配設されており、Ｙ軸テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１２とメンテナンス系移動テーブル５とを跨ぐように延在している。
【００５１】
そして、Ｙ軸テーブル１３は、これに搭載した液滴／ガス吐出ヘッド１６を、Ｘ軸テーブル１２の直上部に位置する描画エリア４１と、メンテナンス系移動テーブル５の直上部に位置する機能回復エリア４２との相互間で、適宜移動させる。すなわち、Ｙ軸テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１２に導入した基板Ｗに描画を行う場合には、液滴／ガス吐出ヘッド１６を描画エリア４１に臨ませ、後述する液滴／ガス吐出ヘッド１６の機能回復処理を行う場合には、液滴／ガス吐出ヘッド１６を機能回復エリア４２に臨ませる。
【００５２】
一方、Ｘ軸テーブル１２の一方の端部（図示下側）は、基板ＷをＸ軸テーブル１２にセットするための基板導入エリア４３となっており、この基板導入エリア４３には、上記一対の基板認識カメラ１７，１７が配設されている。そして、この一対の基板認識カメラ１７，１７により、吸着テーブル２３上に供給された基板Ｗの２箇所の基板アライメントマークＷｍ，Ｗｍが同時に認識され、この認識結果に基づいて、基板Ｗのアライメントが為される。
【００５３】
サブキャリッジ１５は、ヘッドプレートと、ヘッドプレートに取り付けた液滴／ガス吐出ヘッド１６をヘッドプレートに固定するためのヘッド保持部材（図示省略）とを備え、液滴／ガス吐出ヘッド１６を搭載している。本実施形態では、搭載される液滴／ガス吐出ヘッド１６は１個であるが、その個数は任意である。
【００５４】
図４に示すように、液滴／ガス吐出ヘッド１６は、導入された機能液（Ｒ・Ｇ・Ｂ３色のいずれか）の液滴をインクジェット方式で吐出すると共に、ブローガスを吐出（噴射）可能なものであって、基板Ｗに対し機能液滴Ｄを吐出する液滴吐出部５０と、基板Ｗに対しブローガスを噴射するガスブロー部６０とから構成されている。
【００５５】
液滴吐出部５０は、機能液タンク接続針５２を有する機能液導入部５１と、機能液導入部５１に連なるヘッド基板５３と、機能液導入部５１の下方（同図では上方）に連なるヘッド本体５４の内部に形成され、機能液で満たされるヘッド内機能液流路５５とを備えている。機能液タンク接続針５２は、機能液供給機構６に連なり、液滴／ガス吐出ヘッド１６のヘッド内機能液流路５５に機能液を供給する。ヘッド内機能液流路５５は、ノズル面５６ａを有するノズルプレート５６に形成された多数（１８０個）の液滴吐出ノズル５７に連通している。そして、ヘッド内機能液流路５５に設けられたポンプ部５８（図５参照）の作用により、ヘッド内機能液流路５５に導入された機能液が各液滴吐出ノズル５７から吐出する。また、ヘッド基板５３には、コネクタ５９が設けられており、コネクタ５９はフレキシブルフラットケーブルを介してヘッドドライバ１１１（図８参照）に接続されている。そして、ヘッドドライバ１１１で生成された駆動波形が各コネクタ５９を介してポンプ部５８に印加される。なお、各液滴吐出ノズル５７のノズル径は、略２５μｍである。
【００５６】
一方、ガスブロー部６０は、ガス供給源接続針６２を有するガス導入部６１と、ガス導入部６１に連なるヘッド基板６３と、上記のヘッド本体５４の内部に形成され、ブローガスで満たされるヘッド内ガス流路６５とを備えている。ガス供給源接続針６２は、ガス供給機構７に連なり、液滴／ガス吐出ヘッド１６のヘッド内ガス流路６５にブローガスを供給する。ヘッド内ガス流路６５は、上記のノズルプレート５６に形成された多数（１８０個）のガス噴射ノズル６７に連通している。そして、ヘッド内ガス流路６５に設けられた流路開閉部６８（図６参照）の作用により、ヘッド内ガス流路６５に導入されたブローガスが各ガス噴射ノズル６７から吐出する。また、ヘッド基板６３には、上記と同様に、コネクタ６９が設けられており、コネクタ６９はフレキシブルフラットケーブルを介してヘッドドライバ１１１に接続されている。そして、ヘッドドライバ１１１で生成された駆動波形がコネクタ６９を介して流路開閉部６８に印加される。
なお、各ガス噴射ノズル６７のノズル径は、各液滴吐出ノズル５７同様、２５μｍである。そのため、各ガス噴射ノズル６７から噴射されるブローガスの噴射気流径は、略２５μｍとなる。
【００５７】
また、多数の液滴吐出ノズル５７および多数のガス噴射ノズル６７は、それぞれ等ピッチで並べられて吐出ノズル列５７Ｌおよび噴射ノズル列６７Ｌを構成しており、吐出ノズル列５７Ｌと噴射ノズル列６７Ｌとは、互いに平行に形成されており、その間隔は、例えば略２．２５ｍｍである。なお、各液滴吐出ノズル５７と、これに対応する各ガス噴射ノズル６７とは、基板Ｗに対する液滴／ガス吐出ヘッド１６の相対的な移動方向（主走査方向）に並んでいる（図３参照）。
【００５８】
図５に示すように、ヘッド内機能液流路５５に設けられたポンプ部５８は、充電されると収縮し（同図（ａ）参照）、放電されると伸長する（同図（ｂ）参照）圧電素子７１と、圧電素子７１の伸縮に従って振動（凹凸変形）し、ヘッド内機能液流路５５の圧力発生室５５ａに圧力変動を生じさせる振動板７２とから構成されている。そして、圧電素子７１に駆動波形を印加して、振動板７２を振動させて圧力発生室５５ａに圧力変動を生じさせることで、液滴吐出ノズル５７から機能液滴Ｄが吐出される。なお、機能液を収容した圧力発生室５５ａを膨張させてから収縮させるという、いわゆる「引き打ち」が常用されている。
【００５９】
一方、図６に示すように、ヘッド内ガス流路６５に設けられた流路開閉部６８は、充放電により伸縮する圧電素子７６と、各ガス噴射ノズル６７を開閉するダンパー７８とから構成されている。そして、ダンパー７８は、圧電素子７６の伸縮に従って振動する振動板７７を有しており、圧電素子７６が放電されると、圧電素子７６が伸長することで振動板７７がマイナス変形してダンパー７８がガス噴射ノズル６７を塞ぐため、ガス噴射ノズル６７が「閉」の状態となり、ブローガスの噴射が停止する（同図（ａ）参照）。また、圧電素子７６が充電されると、圧電素子７６が収縮することで振動板７７がプラス変形してダンパー７８がガス噴射ノズル６７から離れるため、ガス噴射ノズル６７が「開」の状態となり、ブローガスの噴射が行われる（同図（ｂ）参照）。
【００６０】
この場合、上記のヘッド内機能液流路５５では、導入される機能液の圧力がほぼゼロであり、圧力発生室５５ａに圧力変動を生じさせることで液滴吐出を制御するのに対し、ヘッド内ガス流路６５では、導入されるブローガスは所定の圧力（高圧）に調整されており、ガス噴射ノズル６７の「開」の時間をコントロールすることで、ガス噴射ノズル６７から所定量のブローガスを噴射することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、単一の液滴／ガス吐出ヘッド１６により液滴吐出部５０とガスブロー部６０とを構成したが、液滴吐出部５０として機能するインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドと、ガスブロー部６０として機能するガス吐出ヘッドとにより、液滴吐出部５０とガスブロー部６０とを構成してもよい。この場合、機能液滴吐出ヘッドと、ガス吐出ヘッドとの離間距離を小さくすべく、両ヘッドを共通のサブキャリッジ１５に搭載することが好ましい。
【００６２】
ここで、図３を参照して、描画装置３による基板Ｗへの吐出動作、すなわち描画処理について説明する。まず、機能液滴Ｄを吐出する前の準備として、吸着テーブル２３にセットされた基板Ｗの位置補正が、基板θ軸テーブル２４によるθ軸方向の位置補正と、基板Ｗの主走査方向および副走査方向の位置データ補正とにより行われると共に、メインキャリッジ１４にセットされたサブキャリッジ１５の位置補正が、ヘッドθ軸テーブル３２によるθ軸方向の位置補正と、液滴／ガス吐出ヘッド１６の主走査方向および副走査方向の位置データ補正とにより行われる。
【００６３】
そして、描画装置３は、基板ＷをＸ軸テーブル１２により主走査方向に往動させる。この基板Ｗの移動に同期して液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出部５０を選択的に駆動させて、基板Ｗに対する機能液滴Ｄの吐出が行われる。上述したように、本実施形態の液滴吐出装置１は、基板Ｗに対し、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の機能液のうちいずれか１色の機能液滴Ｄを吐出するものであるから、主走査方向において、同色の画素領域５０７ａのみに機能液滴Ｄを吐出・着弾させる。なお、機能液滴Ｄの飛行曲がり等が生じたとしても、機能液滴Ｄが隣接する画素領域５０７ａに着弾することがないよう、各画素領域５０７ａの中央部を狙って機能液滴Ｄを吐出することが好ましい。
【００６４】
ここで、主走査方向への基板Ｗの移動速度、すなわち基板Ｗに対する液滴／ガス吐出ヘッド１６の相対的な移動速度は、略２００ｍｍ／秒であり、また、画素ピッチＰＰ（同色の画素領域５０７ａのピッチ）は、略１５０μｍである。そのため、液滴／ガス吐出ヘッド１６（液滴吐出部５０）は、略７５０マイクロ秒毎に、順次同色の画素領域５０７ａに臨む。
【００６５】
図７は、吐出タイミング用基準パルス（同図（ａ）参照）と、液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出部５０（の圧電素子７１）に印加される駆動波形（同図（ｂ）参照）と、ガスブロー部６０（の圧電素子７６）に印加される駆動波形（同図（ｃ）参照、詳細は後述する）とを示す図である。同図に示すように、吐出タイミング用基準パルスの周波数は、略１．３ｋＨｚ（略７５０マイクロ秒周期）であり、これをトリガーとして液滴吐出部５０へ２個の駆動波形が印加される。したがって、同色の画素領域５０７ａに対し、機能液滴Ｄが２ショットずつ吐出・着弾する。なお、液滴吐出部５０に印加される各駆動波形は、中間電位から最高電位および最低電位を経て元の中間電位に戻るまでの時間が、例えば略１５マイクロ秒である。
【００６６】
このようにして、液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出部５０により液滴吐出着弾動作が行われた後、ガスブロー部６０により、基板Ｗに対する液滴／ガス吐出ヘッド１６（液滴吐出部５０）の相対的な移動（図３の上側から下側）に対し後行して、画素領域５０７ａに着弾した機能液滴Ｄに対し、ブローガスの噴射が行われる（詳細は後述する）。
【００６７】
そして、１ライン分の描画処理（液滴吐出着弾動作およびガス噴射動作）が終了すると、基板Ｗを復動させた後、サブキャリッジ１５をＹ軸テーブル１３により副走査方向に移動させ、再度基板Ｗの主走査方向への往復移動と液滴／ガス吐出ヘッド１６の駆動とが行われる。そして、これを複数回繰り返すことで、基板Ｗの端から端まで描画が行われる。
なお、本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｘ軸方向への基板Ｗの移動を主走査とし、Ｙ軸方向への液滴／ガス吐出ヘッド１６の移動を副走査として、描画処理が行われるが、液滴／ガス吐出ヘッド１６を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、液滴／ガス吐出ヘッド１６を固定とし、基板ＷをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる構成であってもよい。
【００６８】
次に、液滴吐出装置１の描画エリア４１の近傍に位置して（図３参照）液滴吐出装置１に備えられる機能液供給機構６およびガス供給機構７について簡単に説明する。機能液供給機構６は、図示しないが、機能液を貯留する機能液タンクと、機台２上に設けられ、機能液タンクを載置する昇降機構付きのタンク架台と、機能液タンクと液滴／ガス吐出ヘッド１６の機能液タンク接続針５２とを接続する機能液供給チューブ９６とを備えており、液滴／ガス吐出ヘッド１６のポンプ作用（機能液の吐出）で機能液タンク内の機能液を、機能液供給チューブ９６を介して液滴／ガス吐出ヘッド１６に供給する。なお、機能液タンクは、タンク架台により昇降自在に載置され、液滴／ガス吐出ヘッド１６よりも低い位置に、すなわち所定の水頭差を生じさせる高さ位置に設置されており、液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出ノズル５７からの液だれを防ぐと共に、所定量の液滴吐出が為されるようになっている。
【００６９】
一方ガス供給機構７は、図示しないが、高圧ガスを貯留するガス供給源（高圧ガスボンベ）と、ガス供給源と液滴／ガス吐出ヘッド１６のガス供給源接続針６２とを接続するガス供給チューブ９７（高圧チューブ）とを備えている。また、ガス供給チューブ９７には、圧縮ガス中の水分や埃等を取り除くフィルタ、圧縮ガスの圧力を調整する圧力調整弁、液滴／ガス吐出ヘッド１６に供給するブローガスの流量を制御する速度制御弁等が介設されており、ガス供給チューブ９７を介して液滴／ガス吐出ヘッド１６にブローガスを安定した圧力・流量で供給することができる。また、液滴／ガス吐出ヘッド１６に導入され、各画素領域５０７ａに対して噴き付けられるブローガスは、希ガス等の不活性ガスやドライエアーであることが好ましい。これによれば、着弾した機能液滴Ｄがブローガス中の酸素や水分等と反応することがない。
なお、ガス供給機構７は、液滴／ガス吐出ヘッド１６にブローガスを供給するほか、液滴吐出装置１の各手段を駆動・制御するための圧縮ガスを供給するためのものであり、複数の圧力調整弁を備え、その供給先に応じた所定の圧力に制御したガスを供給するようになっている。
【００７０】
続いて、図３を参照して、液滴吐出装置１におけるヘッド機能回復装置４およびこれによる液滴／ガス吐出ヘッド１６の機能回復処理について簡単に説明する。液滴／ガス吐出ヘッド１６の機能回復処理は、メンテナンス系移動テーブル５によりこれに載置したヘッド機能回復装置４の各種ユニットを機能回復エリア４２に移動させると共に、上述したようにＹ軸テーブル１３によりサブキャリッジ１５を機能回復エリア４２に移動させて行われる。
【００７１】
メンテナンス系移動テーブル５は、機台２本体の長手方向（Ｘ軸方向）に延在しており、機能回復処理を行うヘッド機能回復装置４の各種ユニットを分散して載置する共通ベース９１と、共通ベース９１をＸ軸方向にスライド自在に支持する一対のガイドレール９２と、モータ駆動のＸ軸移動機構（図示省略）とを備えており、共通ベース９１上に分散して載置されたヘッド機能回復装置４の各種ユニットをＸ軸方向に移動して機能回復エリア４２に位置させる。
【００７２】
ヘッド機能回復装置４は、上記のメンテナンス系移動テーブル５上に互いに隣接して載置され、液滴吐出装置１の稼動停止時に液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出ノズル５７の乾燥を防止すべくこれを封止する保管ユニット８１と、液滴／ガス吐出ヘッド１６内で増粘した機能液を除去するための吸引（クリーニング）を行う吸引ユニット８２と、液滴／ガス吐出ヘッド１６のノズル面５６ａを払拭するワイピングユニット８３とを備えている。
なお、吸引ユニット８２による吸引は、上記の機能回復処理のほか、液滴／ガス吐出ヘッド１６を交換等して、機能液タンクから液滴／ガス吐出ヘッド１６に至る機能液流路に機能液を導入（初期充填）する場合にも行われる。
【００７３】
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説明する。液滴吐出装置１の制御系は、基本的に、描画システム全体を統括制御する上位コンピュータ１００と、液滴／ガス吐出ヘッド１６、ＸＹ移動機構１１、ヘッド機能回復装置４等を駆動する各種ドライバを有する駆動部１１０と、駆動部１１０を含め液滴吐出装置１全体を統括制御する制御部１２０（コントローラ８）とを備えている。
【００７４】
上位コンピュータ１００は、コントローラ８に接続されたコンピュータ本体１０１に、キーボード１０２や、キーボード１０２による入力結果等を画像表示するディスプレイ１０３等が接続されて構成されている。
【００７５】
駆動部１１０は、液滴／ガス吐出ヘッド１６を吐出駆動制御するヘッドドライバ１１１と、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の各モータをそれぞれ駆動制御する描画系移動用ドライバ１１２と、メンテナンス系移動テーブル５を駆動制御するメンテナンス系移動用ドライバ１１３と、ヘッド機能回復装置４の吸引ユニット８２およびワイピングユニット８３を駆動制御するメンテナンス用ドライバ１１４とを備えている。
【００７６】
制御部１２０は、ＣＰＵ１２１と、ＲＯＭ１２２と、ＲＡＭ１２３と、Ｐ−ＣＯＮ１２４とを備え、これらは互いにバス１２５を介して接続されていると共に、ヘッドドライバ１１１に供給する吐出駆動信号を発生する駆動信号発生回路１２６を備えている。ＲＯＭ１２２は、ＣＰＵ１２１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、描画処理や機能回復処理等を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域を有している。
【００７７】
ＲＡＭ１２３は、各種レジスタ群のほか、基板Ｗに機能液滴Ｄの吐出およびブローガスの噴射を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、基板Ｗおよび液滴／ガス吐出ヘッド１６の位置データを記憶する位置データ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。
【００７８】
Ｐ−ＣＯＮ１２４には、駆動部１１０の各種ドライバのほか、上記の基板認識カメラ１７、ヘッド認識カメラ２５、機能液供給機構６およびガス供給機構７等が接続されており、ＣＰＵ１２１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。駆動信号発生回路１２６は、上述したようにＸ軸テーブル１２の移動に伴って吐出タイミング用基準パルスが供給されると、吐出駆動信号を発生させ、Ｐ−ＣＯＮ１２４を介してヘッドドライバ１１１に吐出駆動信号を出力する。
【００７９】
そして、ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ１２４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ１２３内の各種データ等を処理した後、Ｐ−ＣＯＮ１２４を介して駆動部１１０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、ＣＰＵ１２１は、液滴／ガス吐出ヘッド１６、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３を制御して、所定の液滴吐出条件、所定のガス噴射条件および所定の移動条件でワークＷに描画を行う。
【００８０】
ここで、図３、図７、図９および図１０を参照して、各画素領域５０７ａに対し、液滴／ガス吐出ヘッド１６を相対的に移動させながら、その液滴吐出部５０により機能液滴Ｄを吐出・着弾させた後、液滴吐出部５０の相対的な移動に対し後追いして、機能液滴Ｄが着弾した画素領域５０７ａに対し、ガスブロー部６０によりブローガスを噴き付けるガス噴射動作について詳細に説明する。この液滴吐出着弾動作およびガス噴射動作は、コントローラ８により、液滴／ガス吐出ヘッド１６およびＸ軸テーブル１２を制御して行われる。
【００８１】
図３に示すように、液滴／ガス吐出ヘッド１６は、吐出ノズル列５７Ｌおよび噴射ノズル列６７Ｌを副走査方向と平行にすると共に、吐出ノズル列５７Ｌを図示下側、噴射ノズル列６７Ｌを図示上側にして、サブキャリッジ１５に搭載される。すなわち、液滴／ガス吐出ヘッド１６がサブキャリッジ１５に搭載された状態では、噴射ノズル列６７Ｌ（ガスブロー部６０）は、基板Ｗの往動時において、吐出ノズル列５７Ｌ（液滴吐出部５０）に対し、基板Ｗに対する液滴／ガス吐出ヘッド１６の相対的な移動方向（図３の上側から下側）の後方（上側）に配設される。これによれば、液滴吐出部５０に対するガスブロー部６０の相対的な位置関係を変えることなく、ガスブロー部６０を液滴吐出部５０の相対的な移動に後追いさせることができる。なお、上述したように、各液滴吐出ノズル５７と、これに対応する各ガス噴射ノズル６７とは、主走査方向に揃っている。
【００８２】
また、液滴吐出ノズル５７が例えばＲの画素領域５０７ａに臨むときに、ガス噴射ノズル６７は、そのＲの画素領域５０７ａから略２．２５ｍｍ後方の画素領域５０７ａ、すなわち後方に１５番目のＲの画素領域５０７ａに臨む。そして、基板Ｗの往動時には、液滴吐出ノズル５７が各画素領域５０７ａに臨んで機能液滴Ｄを吐出・着弾した後、これに対し後追いして（略１１ミリ秒後）、ガス噴射ノズル６７がその画素領域５０７ａに臨む。すなわち、ガスブロー部６０は、液滴吐出部５０が同色の画素領域５０７ａに臨む周期と同じ周期で（略７５０マイクロ秒毎に）、順次機能液滴Ｄが着弾した画素領域５０７ａに臨む。
【００８３】
図７に示すように、上記の吐出タイミング用基準パルスの周波数は、略１．３ｋＨｚ（周期は略７５０マイクロ秒）であり、これをトリガーとしてガスブロー部６０へ１個の駆動波形が印加される。すなわち、１つの吐出タイミング用基準パルスにより、液滴吐出部５０に駆動波形が２個印加されて、例えばＲの画素領域５０７ａに機能液滴Ｄが２ショット吐出されると共に、ガスブロー部６０に駆動波形が１個印加されて、その画素領域５０７ａから後方に１５番目のＲの画素領域５０７ａに対し、１ショット目の液滴吐出と略同じタイミングで、ブローガスが噴き付けられる。
なお、本実施形態では、液滴吐出ノズル５７が画素領域５０７ａに臨むときに、ガス噴射ノズル６７がその画素領域５０７ａから後方に１５番目の同色の画素領域５０７ａに臨むため、液滴吐出とガス噴射とが、略同じタイミングで行われるが、画素ピッチＰＰに応じて、液滴吐出が行われるタイミングと、ガス噴射が行われるタイミングとを適宜調整する。
【００８４】
また、ガスブロー部６０（ガス噴射ノズル６７）が機能液滴Ｄの着弾した画素領域５０７ａに臨むときは、ヘッド内ガス流路６５が「開」となって、その画素領域５０７ａに対し、上方からブローガスが噴き付けられ、ガスブロー部６０が機能液滴Ｄの着弾した画素領域５０７ａに臨まないとき（区画壁部５０７ｂや機能液滴Ｄが着弾していない画素領域５０７ａに臨むとき）は、ヘッド内ガス流路６５が「閉」となって、ブローガスを噴射しない。これによれば、不要な部分へのブローガスの噴き付けを防止することができる。
【００８５】
なお、ガスブロー部６０に印加される各駆動波形は、最低電位から最高電位を経て元の最低電位に戻るまでの時間が、例えば略１０マイクロ秒である。この時間は、各ガス噴射ノズル６７が「開」の状態となる時間と略等しく、各画素領域５０７ａに対し、略１０マイクロ秒間ブローガスが噴き付けられる。そして、この１０マイクロ秒間の基板Ｗの移動距離は、略２μｍであるため、ブローガスは、基板Ｗの移動速度に対し、瞬時に噴き付けられる。すなわち、各画素領域５０７ａの全域に亘ってブローガスが噴き付けられるのではなく、各画素領域５０７ａの略同一ポイントに対し、ブローガスが噴き付けられる。
【００８６】
図９および図１０を参照して、液滴／ガス吐出ヘッド１６のガスブロー部６０による一連のガスブロー動作について説明する。なお、同図では、図を簡略化するため、液滴吐出ノズル５７が例えばＲの画素領域５０７ａに臨んでいるとき、ガス噴射ノズル６７は、そのＲの画素領域５０７ａから直ぐ後方に隣接するＲの画素領域５０７ａに臨むものとする。
まず、上述したように、セットテーブル２２にセットされた基板ＷをＸ軸テーブル１２により主走査方向に往動させながら、図示右側から１番目のＲの画素領域５０７ａに対し、液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出部５０を駆動して、機能液滴Ｄを吐出・着弾させる。このとき、画素領域５０７ａに着弾した機能液滴Ｄは、画素領域５０７ａの全域に濡れ拡がってはいない（同図（ａ）参照）。
【００８７】
次に、基板Ｗに対する液滴吐出部５０の相対的な移動に対し後行して、ガスブロー部６０が機能液滴の着弾した画素領域５０７ａに臨む。ここで、上述したように、各液滴吐出ノズル５７と、これに対応する各ガス噴射ノズル６７とは、主走査方向に並んでいるため、副走査方向において各画素領域５０７ａの同位置に臨む。また、このとき、液滴吐出部５０は、次の（図示右側から２番目のＲの）画素領域５０７ａに臨んでいる。
【００８８】
そして、ガスブロー部６０は、機能液滴Ｄが着弾した画素領域５０７ａに対し、直上部からブローガスを噴き付ける（同図（ｂ）参照）。これにより、着弾した機能液滴Ｄがその風圧で押し拡げられ、機能液滴Ｄが画素領域５０７ａの全域に行き渡る（同図（ｃ）参照）。また、このガス噴射動作は、液滴吐出着弾動作が行われてから、略１１ミリ秒後に行われるため、着弾直後に上記の変形挙動をしている機能液滴Ｄに対し、ブローガスが噴き付けられることになる。これによれば、機能液滴Ｄの運動エネルギーをも利用して、機能液滴Ｄが各画素領域５０７ａの全域に濡れ拡がせることができる。しかも、着弾した機能液滴Ｄの直上部からブローガスを噴き付けるため、機能液滴Ｄを効率良く押し拡げることができる。一方、液滴吐出部５０は、次の画素領域５０７ａに対して機能液滴Ｄを吐出・着弾させる。
【００８９】
続いて、基板Ｗは、液滴吐出部５０が次の（図示右側から３番目のＲの）画素領域５０７ａに臨み、ガスブロー部６０が機能液滴Ｄが着弾した次の（図示右側から２番目のＲの）画素領域５０７ａに臨むように、移動する。この次の画素領域５０７ａに移動する過程において、ガスブロー部６０が機能液滴Ｄの着弾していないＧ・Ｂの画素領域５０７ａおよび区画壁部５０７ｂに臨むとき、ガス噴射ノズル６７からブローガスを噴射しない（図１０（ｄ）参照）。
【００９０】
そして、ガスブロー部６０は、機能液滴Ｄが着弾した（図示右側から２番目のＲの）画素領域５０７ａに対し、直上部からブローガスを噴き付ける（同図（ｅ）参照）。これにより、着弾した機能液滴Ｄがその風圧で押し拡げられ、機能液滴Ｄが画素領域５０７ａの全域に行き渡る（同図（ｆ）参照）。一方、液滴吐出部５０は、次の（図示右側から３番目のＲの）画素領域５０７ａに対して機能液滴Ｄを吐出・着弾させる。
【００９１】
以下、同様にして、液滴吐出着弾動作およびガスブロー動作が繰り返し行われる。このように、液滴吐出部５０により機能液滴Ｄを吐出・着弾させた後、機能液滴Ｄが着弾した画素領域５０７ａに対し、ガスブロー部６０によりブローガスを噴き付けていき、各画素領域５０７ａの全域を機能液滴Ｄで満たすことができる。また、ガスブロー部６０を液滴吐出部５０の相対的な移動に対し後行させるため、機能液滴Ｄが各画素領域５０７ａに着弾した後、速やかに（略１１ミリ秒後）ガスブロー動作が行われる。このため、着弾した機能液滴Ｄが表面乾燥状態となる前に、これを各画素領域５０７ａの全域に行き渡らせることができる。
【００９２】
さらに、上述したように、機能液滴Ｄの着弾径ＲＤは略３０μｍであり、ガス噴射気流径は略２５μｍであることから、機能液滴Ｄの着弾径ＲＤと比べて、噴射気流径が細いブローガスが噴き付けられることとなる。これによれば、画素領域５０７ａの全域に亘るような噴射気流径のブローガスが噴き付けられるのではなく、機能液滴Ｄに対して局所的にブローガスが噴き付けられるため、機能液滴が効率良く押し拡げられる。また、各画素領域５０７ａに対し過剰のブローガスを噴射することがないため、着弾した機能液滴Ｄの表面を過度に乾燥させることがない。
【００９３】
一方、液滴吐出部５０と、ガスブロー部６０とを、単一の液滴／ガス吐出ヘッド１６として一体に形成したことで、両部の離間距離を極力小さく（本実施形態では、２．２５ｍｍ）することができる。このため、液滴吐出着弾動作の直後に、ガスブロー動作を行うことが可能となる。また、液滴吐出部５０とガスブロー部６０との取付け誤差が生ずることがなく、コンパクトにサブキャリッジ１５に搭載することができる。
【００９４】
なお、本実施形態では、基板Ｗの往動時のみ、液滴吐出着弾動作を行うが、基板Ｗの往動時および復動時のいずれにも、液滴吐出着弾動作を行う構成であってもよい。この場合、液滴／ガス吐出ヘッド１６を、液滴吐出部５０と、２個のガスブロー部６０とから構成し、液滴／ガス吐出ヘッド１６がサブキャリッジ１５に搭載された状態では、主走査方向において、吐出ノズル列５７Ｌを真ん中にし、その両側、すなわち、基板Ｗに対する液滴／ガス吐出ヘッド１６の相対的な移動方向の往動方向側（図３の下側）および復動方向側（図３の上側）、に噴射ノズル列６７Ｌをそれぞれ配設する。そして、コントローラ８は、往動および復動において、２個のガスブロー部６０を交互に駆動制御する。
【００９５】
すなわち、基板Ｗの往動においては、液滴吐出部５０（液滴／ガス吐出ヘッド１６）に対し、当該相対的な移動方向の復動方向側に配設されたガスブロー部６０がガスブロー動作を行うと共に当該相対的な移動方向の往動方向側に配設されたガスブロー部６０がガスブロー動作を停止し、基板Ｗの復動においては、液滴吐出部５０に対し往動方向側に配設されたガスブロー部６０がガスブロー動作を行うと共に復動方向側に配設されたガスブロー部６０がガスブロー動作を停止する。これによれば、上記と同様に、液滴吐出部５０に対するガスブロー部６０の相対的な位置関係を変えることなく、往動時および復動時のいずれにも、ガスブロー部６０を液滴吐出部５０の相対的な移動に後追いさせることができる。
【００９６】
もちろん、この場合も、単一の液滴／ガス吐出ヘッド１６に代えて、液滴吐出部５０として機能する１個の機能液滴吐出ヘッドと、その機能液滴吐出ヘッドの主走査方向両側に配設され、ガスブロー部６０として機能する２個のガス吐出ヘッドとにより、液滴吐出部５０と２個のガスブロー部６０とを構成してもよい。
【００９７】
以上のように、本実施形態の液滴吐出装置１によれば、基板Ｗ上の各画素領域５０７ａに着弾した機能液滴Ｄに対し、その直上部からブローガスを噴き付け、着弾した機能液滴Ｄを押し拡げることで、各画素領域５０７ａの全域を、確実且つ安定して機能液で満たすことができる。
【００９８】
次に、本実施形態の液滴吐出装置１を用いて製造される電気光学装置（フラットパネルディスプレイ）として、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ装置）、電子放出装置（ＦＥＤ装置、ＳＥＤ装置）、さらにこれら表示装置に形成されてなるアクティブマトリクス基板等を例に、これらの構造およびその製造方法について説明する。なお、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタに電気的に接続するソース線、データ線が形成された基板をいう。
【００９９】
まず、液晶表示装置や有機ＥＬ装置等に組み込まれるカラーフィルタの製造方法について説明する。図１１は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図１２は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ５００（フィルタ基体５００Ａ）の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程（Ｓ１０１）では、図１２（ａ）に示すように、基板（Ｗ）５０１上にブラックマトリクス５０２を形成する。ブラックマトリクス５０２は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス５０２を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス５０２を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
【０１００】
続いて、バンク形成工程（Ｓ１０２）において、ブラックマトリクス５０２上に重畳する状態でバンク５０３を形成する。即ち、まず図１２（ｂ）に示すように、基板５０１およびブラックマトリクス５０２を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層５０４を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム５０５で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図１２（ｃ）に示すように、レジスト層５０４の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層５０４をパターニングして、バンク５０３を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク５０３とその下のブラックマトリクス５０２は、各画素領域５０７ａを区画する区画壁部５０７ｂとなり、後の着色層形成工程において液滴／ガス吐出ヘッド１６により着色層（成膜部）５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
【０１０１】
以上のブラックマトリクス形成工程およびバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体５００Ａが得られる。
なお、本実施形態においては、バンク５０３の材料として、塗膜表面が疎液（疎水）性となる樹脂材料を用いている。そして、基板（ガラス基板）５０１の表面が親液（親水）性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク５０３（区画壁部５０７ｂ）に囲まれた各画素領域５０７ａ内への液滴の着弾位置のばらつきを自動補正できる。
【０１０２】
次に、着色層形成工程（Ｓ１０３）では、図１２（ｄ）に示すように、液滴／ガス吐出ヘッド１６によって機能液滴を吐出して区画壁部５０７ｂで囲まれた各画素領域５０７ａ内に着弾させる。この場合、液滴／ガス吐出ヘッド１６を用いて、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の機能液（フィルタ材料）を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
【０１０３】
その後、乾燥処理（加熱等の処理）を経て機能液を定着させ、３色の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂを形成する。着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂを形成したならば、保護膜形成工程（Ｓ１０４）に移り、図１２（ｅ）に示すように、基板５０１、区画壁部５０７ｂ、および着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂの上面を覆うように保護膜５０９を形成する。
即ち、基板５０１の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜５０９が形成される。
そして、保護膜５０９を形成した後、カラーフィルタ５００は、次工程の透明電極となるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの膜付け工程に移行する。
【０１０４】
図１３は、上記のカラーフィルタ５００を用いた液晶表示装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置（液晶装置）の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置５２０に、液晶駆動用ＩＣ、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ５００は図１２に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１０５】
この液晶装置５２０は、カラーフィルタ５００、ガラス基板等からなる対向基板５２１、および、これらの間に挟持されたＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶組成物からなる液晶層５２２により概略構成されており、カラーフィルタ５００を図中上側（観測者側）に配置している。
なお、図示していないが、対向基板５２１およびカラーフィルタ５００の外面（液晶層５２２側とは反対側の面）には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板５２１側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
【０１０６】
カラーフィルタ５００の保護膜５０９上（液晶層側）には、図１３において左右方向に長尺な短冊状の第１電極５２３が所定の間隔で複数形成されており、この第１電極５２３のカラーフィルタ５００側とは反対側の面を覆うように第１配向膜５２４が形成されている。
一方、対向基板５２１におけるカラーフィルタ５００と対向する面には、カラーフィルタ５００の第１電極５２３と直交する方向に長尺な短冊状の第２電極５２６が所定の間隔で複数形成され、この第２電極５２６の液晶層５２２側の面を覆うように第２配向膜５２７が形成されている。これらの第１電極５２３および第２電極５２６は、ＩＴＯなどの透明導電材料により形成されている。
【０１０７】
液晶層５２２内に設けられたスペーサ５２８は、液晶層５２２の厚さ（セルギャップ）を一定に保持するための部材である。また、シール材５２９は液晶層５２２内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第１電極５２３の一端部は引き回し配線５２３ａとしてシール材５２９の外側まで延在している。
そして、第１電極５２３と第２電極５２６とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ５００の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂが位置するように構成されている。
【０１０８】
通常の製造工程では、カラーフィルタ５００に、第１電極５２３のパターニングおよび第１配向膜５２４の塗布を行ってカラーフィルタ５００側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板５２１に、第２電極５２６のパターニングおよび第２配向膜５２７の塗布を行って対向基板５２１側の部分を作成する。その後、対向基板５２１側の部分にスペーサ５２８およびシール材５２９を作り込み、この状態でカラーフィルタ５００側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材５２９の注入口から液晶層５２２を構成する液晶を注入し、注入口を閉止する。その後、両偏光板およびバックライトを積層する。
【０１０９】
実施形態の液滴吐出装置１は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料（機能液）を塗布すると共に、対向基板５２１側の部分にカラーフィルタ５００側の部分を貼り合わせる前に、シール材５２９で囲んだ領域に液晶（機能液）を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材５２９の印刷を、液滴／ガス吐出ヘッド１６で行うことも可能である。さらに、第１・第２両配向膜５２４，５２７の塗布を液滴／ガス吐出ヘッド１６で行うことも可能である。
【０１１０】
図１４は、本実施形態において製造したカラーフィルタ５００を用いた液晶装置の第２の例の概略構成を示す要部断面図である。
この液晶装置５３０が上記液晶装置５２０と大きく異なる点は、カラーフィルタ５００を図中下側（観測者側とは反対側）に配置した点である。
この液晶装置５３０は、カラーフィルタ５００とガラス基板等からなる対向基板５３１との間にＳＴＮ液晶からなる液晶層５３２が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板５３１およびカラーフィルタ５００の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
【０１１１】
カラーフィルタ５００の保護膜５０９上（液晶層５３２側）には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第１電極５３３が所定の間隔で複数形成されており、この第１電極５３３の液晶層５３２側の面を覆うように第１配向膜５３４が形成されている。
対向基板５３１のカラーフィルタ５００と対向する面上には、カラーフィルタ５００側の第１電極５３３と直交する方向に延在する複数の短冊状の第２電極５３６が所定の間隔で形成され、この第２電極５３６の液晶層５３２側の面を覆うように第２配向膜５３７が形成されている。
【０１１２】
液晶層５３２には、この液晶層５３２の厚さを一定に保持するためのスペーサ５３８と、液晶層５３２内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材５３９が設けられている。
そして、上記した液晶装置５２０と同様に、第１電極５３３と第２電極５３６との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ５００の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂが位置するように構成されている。
【０１１３】
図１５は、本発明を適用したカラーフィルタ５００を用いて液晶装置を構成した第３の例を示したもので、透過型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
この液晶装置５５０は、カラーフィルタ５００を図中上側（観測者側）に配置したものである。
【０１１４】
この液晶装置５５０は、カラーフィルタ５００と、これに対向するように配置された対向基板５５１と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ５００の上面側（観測者側）に配置された偏光板５５５と、対向基板５５１の下面側に配設された偏光板（図示せず）とにより概略構成されている。
カラーフィルタ５００の保護膜５０９の表面（対向基板５５１側の面）には液晶駆動用の電極５５６が形成されている。この電極５５６は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなり、後述の画素電極５６０が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極５５６の画素電極５６０とは反対側の面を覆った状態で配向膜５５７が設けられている。
【０１１５】
対向基板５５１のカラーフィルタ５００と対向する面には絶縁層５５８が形成されており、この絶縁層５５８上には、走査線５６１および信号線５６２が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線５６１と信号線５６２とに囲まれた領域内には画素電極５６０が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極５６０上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。
【０１１６】
また、画素電極５６０の切欠部と走査線５６１と信号線５６２とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ５６３が組み込まれて構成されている。そして、走査線５６１と信号線５６２に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ５６３をオン・オフして画素電極５６０への通電制御を行うことができるように構成されている。
【０１１７】
なお、上記の各例の液晶装置５２０，５３０，５５０は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。
【０１１８】
次に、図１６は、有機ＥＬ装置の表示領域（以下、単に表示装置６００と称する）の要部断面図である。
【０１１９】
この表示装置６００は、基板（Ｗ）６０１上に、回路素子部６０２、発光素子部６０３および陰極６０４が積層された状態で概略構成されている。
この表示装置６００においては、発光素子部６０３から基板６０１側に発した光が、回路素子部６０２および基板６０１を透過して観測者側に出射されると共に、発光素子部６０３から基板６０１の反対側に発した光が陰極６０４により反射された後、回路素子部６０２および基板６０１を透過して観測者側に出射されるようになっている。
【０１２０】
回路素子部６０２と基板６０１との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜６０６が形成され、この下地保護膜６０６上（発光素子部６０３側）に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜６０７が形成されている。この半導体膜６０７の左右の領域には、ソース領域６０７ａおよびドレイン領域６０７ｂが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域６０７ｃとなっている。
【０１２１】
また、回路素子部６０２には、下地保護膜６０６および半導体膜６０７を覆う透明なゲート絶縁膜６０８が形成され、このゲート絶縁膜６０８上の半導体膜６０７のチャネル領域６０７ｃに対応する位置には、例えばＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等から構成されるゲート電極６０９が形成されている。このゲート電極６０９およびゲート絶縁膜６０８上には、透明な第１層間絶縁膜６１１ａと第２層間絶縁膜６１１ｂが形成されている。また、第１、第２層間絶縁膜６１１ａ、６１１ｂを貫通して、半導体膜６０７のソース領域６０７ａ、ドレイン領域６０７ｂにそれぞれ連通するコンタクトホール６１２ａ，６１２ｂが形成されている。
【０１２２】
そして、第２層間絶縁膜６１１ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極６１３が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極６１３は、コンタクトホール６１２ａを通じてソース領域６０７ａに接続されている。
また、第１層間絶縁膜６１１ａ上には電源線６１４が配設されており、この電源線６１４は、コンタクトホール６１２ｂを通じてドレイン領域６０７ｂに接続されている。
【０１２３】
このように、回路素子部６０２には、各画素電極６１３に接続された駆動用の薄膜トランジスタ６１５がそれぞれ形成されている。
【０１２４】
上記発光素子部６０３は、複数の画素電極６１３上の各々に積層された機能層６１７と、各画素電極６１３および機能層６１７の間に備えられて各機能層６１７を区画するバンク部６１８とにより概略構成されている。
これら画素電極６１３、機能層６１７、および、機能層６１７上に配設された陰極６０４によって発光素子が構成されている。なお、画素電極６１３は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極６１３の間にバンク部６１８が形成されている。
【０１２５】
バンク部６１８は、例えばＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機材料により形成される無機物バンク層６１８ａ（第１バンク層）と、この無機物バンク層６１８ａ上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成される断面台形状の有機物バンク層６１８ｂ（第２バンク層）とにより構成されている。このバンク部６１８の一部は、画素電極６１３の周縁部上に乗上げた状態で形成されている。
そして、各バンク部６１８の間には、画素電極６１３に対して上方に向けて次第に拡開した開口部６１９が形成されている。
【０１２６】
上記機能層６１７は、開口部６１９内において画素電極６１３上に積層状態で形成された正孔注入／輸送層６１７ａと、この正孔注入／輸送層６１７ａ上に形成された発光層６１７ｂとにより構成されている。なお、この発光層６１７ｂに隣接してその他の機能を有する他の機能層をさらに形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成することも可能である。
正孔注入／輸送層６１７ａは、画素電極６１３側から正孔を輸送して発光層６１７ｂに注入する機能を有する。この正孔注入／輸送層６１７ａは、正孔注入／輸送層形成材料を含む第１組成物（機能液）を吐出することで形成される。正孔注入／輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
【０１２７】
発光層６１７ｂは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）のいずれかに発光するもので、発光層形成材料（発光材料）を含む第２組成物（機能液）を吐出することで形成される。第２組成物の溶媒（非極性溶媒）としては、正孔注入／輸送層６１７ａに対して不溶な公知の材料を用いることが好ましく、このような非極性溶媒を発光層６１７ｂの第２組成物に用いることにより、正孔注入／輸送層６１７ａを再溶解させることなく発光層６１７ｂを形成することができる。
【０１２８】
そして、発光層６１７ｂでは、正孔注入／輸送層６１７ａから注入された正孔と、陰極６０４から注入される電子が発光層で再結合して発光するように構成されている。
【０１２９】
陰極６０４は、発光素子部６０３の全面を覆う状態で形成されており、画素電極６１３と対になって機能層６１７に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極６０４の上部には図示しない封止部材が配置される。
【０１３０】
次に、上記の表示装置６００の製造工程を図１７〜図２５を参照して説明する。
この表示装置６００は、図１７に示すように、バンク部形成工程（Ｓ１１１）、表面処理工程（Ｓ１１２）、正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ１１３）、発光層形成工程（Ｓ１１４）、および対向電極形成工程（Ｓ１１５）を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
【０１３１】
まず、バンク部形成工程（Ｓ１１１）では、図１８に示すように、第２層間絶縁膜６１１ｂ上に無機物バンク層６１８ａを形成する。この無機物バンク層６１８ａは、形成位置に無機物膜を形成した後、この無機物膜をフォトリソグラフィ技術等によりパターニングすることにより形成される。このとき、無機物バンク層６１８ａの一部は画素電極６１３の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層６１８ａを形成したならば、図１９に示すように、無機物バンク層６１８ａ上に有機物バンク層６１８ｂを形成する。この有機物バンク層６１８ｂも無機物バンク層６１８ａと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部６１８が形成される。また、これに伴い、各バンク部６１８間には、画素電極６１３に対して上方に開口した開口部６１９が形成される。この開口部６１９は、画素領域を規定する。
【０１３２】
表面処理工程（Ｓ１１２）では、親液化処理および撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層６１８ａの第１積層部６１８ａａおよび画素電極６１３の電極面６１３ａであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極６１３であるＩＴＯの洗浄等も兼ねている。
また、撥液化処理は、有機物バンク層６１８ｂの壁面６１８ｓおよび有機物バンク層６１８ｂの上面６１８ｔに施され、例えば四フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）される。
この表面処理工程を行うことにより、液滴／ガス吐出ヘッド１６を用いて機能層６１７を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部６１９から溢れ出るのを防止することが可能となる。
【０１３３】
そして、以上の工程を経ることにより、表示装置基体６００Ａが得られる。この表示装置基体６００Ａは、図１に示した液滴吐出装置１のセットテーブル２２に載置され、以下の正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ１１３）および発光層形成工程（Ｓ１１４）が行われる。
【０１３４】
図２０に示すように、正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ１１３）では、液滴／ガス吐出ヘッド１６から正孔注入／輸送層形成材料を含む第１組成物を画素領域である各開口部６１９内に吐出する。その後、図２１に示すように、乾燥処理および熱処理を行い、第１組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、画素電極（電極面６１３ａ）６１３上に正孔注入／輸送層６１７ａを形成する。
【０１３５】
次に発光層形成工程（Ｓ１１４）について説明する。この発光層形成工程では、上述したように、正孔注入／輸送層６１７ａの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第２組成物の溶媒として、正孔注入／輸送層６１７ａに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
しかしその一方で、正孔注入／輸送層６１７ａは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第２組成物を正孔注入／輸送層６１７ａ上に吐出しても、正孔注入／輸送層６１７ａと発光層６１７ｂとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層６１７ｂを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒並びに発光層形成材料に対する正孔注入／輸送層６１７ａの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理（表面改質処理）を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第２組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入／輸送層６１７ａ上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入／輸送層６１７ａの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第２組成物を正孔注入／輸送層６１７ａに均一に塗布することができる。
【０１３６】
そして次に、図２２に示すように、各色のうちのいずれか（図２２の例では青色（Ｂ））に対応する発光層形成材料を含有する第２組成物を機能液滴として画素領域（開口部６１９）内に所定量打ち込む。画素領域内に打ち込まれた第２組成物は、正孔注入／輸送層６１７ａ上に広がって開口部６１９内に満たされる。なお、万一、第２組成物が画素領域から外れてバンク部６１８の上面６１８ｔ上に着弾した場合でも、この上面６１８ｔは、上述したように撥液処理が施されているので、第２組成物が開口部６１９内に転がり込み易くなっている。
【０１３７】
その後、乾燥工程等を行うことにより、吐出後の第２組成物を乾燥処理し、第２組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させ、図２３に示すように、正孔注入／輸送層６１７ａ上に発光層６１７ｂが形成される。この図の場合、青色（Ｂ）に対応する発光層６１７ｂが形成されている。
【０１３８】
同様に、液滴／ガス吐出ヘッド１６を用い、図２４に示すように、上記した青色（Ｂ）に対応する発光層６１７ｂの場合と同様の工程を順次行い、他の色（赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ））に対応する発光層６１７ｂを形成する。なお、発光層６１７ｂの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決めることも可能である。また、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
【０１３９】
以上のようにして、画素電極６１３上に機能層６１７、即ち、正孔注入／輸送層６１７ａおよび発光層６１７ｂが形成される。そして、対向電極形成工程（Ｓ１１５）に移行する。
【０１４０】
対向電極形成工程（Ｓ１１５）では、図２５に示すように、発光層６１７ｂおよび有機物バンク層６１８ｂの全面に陰極６０４（対向電極）を、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等によって形成する。この陰極６０４は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
この陰極６０４の上部には、電極としてのＡｌ膜、Ａｇ膜や、その酸化防止のためのＳｉＯ2、ＳｉＮ等の保護層が適宜設けられる。
【０１４１】
このようにして陰極６０４を形成した後、この陰極６０４の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理等のその他処理等を施すことにより、表示装置６００が得られる。
【０１４２】
次に、図２６は、プラズマ型表示装置（ＰＤＰ装置：以下、単に表示装置７００と称する）の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置７００を、その一部を切り欠いた状態で示してある。
この表示装置７００は、互いに対向して配置された第１基板７０１、第２基板７０２、およびこれらの間に形成される放電表示部７０３を含んで概略構成される。放電表示部７０３は、複数の放電室７０５により構成されている。これらの複数の放電室７０５のうち、赤色放電室７０５Ｒ、緑色放電室７０５Ｇ、青色放電室７０５Ｂの３つの放電室７０５が組になって１つの画素を構成するように配置されている。
【０１４３】
第１基板７０１の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極７０６が形成され、このアドレス電極７０６と第１基板７０１の上面とを覆うように誘電体層７０７が形成されている。誘電体層７０７上には、各アドレス電極７０６の間に位置し、且つ各アドレス電極７０６に沿うように隔壁７０８が立設されている。この隔壁７０８は、図示するようにアドレス電極７０６の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極７０６と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
そして、この隔壁７０８によって仕切られた領域が放電室７０５となっている。
【０１４４】
放電室７０５内には蛍光体７０９が配置されている。蛍光体７０９は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室７０５Ｒの底部には赤色蛍光体７０９Ｒが、緑色放電室７０５Ｇの底部には緑色蛍光体７０９Ｇが、青色放電室７０５Ｂの底部には青色蛍光体７０９Ｂが各々配置されている。
【０１４５】
第２基板７０２の図中下側の面には、上記アドレス電極７０６と直交する方向に複数の表示電極７１１が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層７１２、およびＭｇＯなどからなる保護膜７１３が形成されている。
第１基板７０１と第２基板７０２とは、アドレス電極７０６と表示電極７１１が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極７０６と表示電極７１１は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極７０６，７１１に通電することにより、放電表示部７０３において蛍光体７０９が励起発光し、カラー表示が可能となる。
【０１４６】
本実施形態においては、上記アドレス電極７０６、表示電極７１１、および蛍光体７０９を、図１に示した液滴吐出装置１を用いて形成することができる。以下、第１基板７０１におけるアドレス電極７０６の形成工程を例示する。
この場合、第１基板７０１を液滴吐出装置１のセットテーブル２２に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、液滴／ガス吐出ヘッド１６により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料（機能液）を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、またはニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
【０１４７】
補充対象となるすべてのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極７０６が形成される。
【０１４８】
ところで、上記においてはアドレス電極７０６の形成を例示したが、上記表示電極７１１および蛍光体７０９についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
表示電極７１１の形成の場合、アドレス電極７０６の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料（機能液）を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体７０９の形成の場合には、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する蛍光材料を含んだ液体材料（機能液）を液滴／ガス吐出ヘッド１６から液滴として吐出し、対応する色の放電室７０５内に着弾させる。
【０１４９】
次に、図２７は、電子放出装置（ＦＥＤ装置あるいはＳＥＤ装置ともいう：以下、単に表示装置８００と称する）の要部断面図である。なお、同図では表示装置８００を、その一部を断面として示してある。
この表示装置８００は、互いに対向して配置された第１基板８０１、第２基板８０２、およびこれらの間に形成される電界放出表示部８０３を含んで概略構成される。電界放出表示部８０３は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部８０５により構成されている。
【０１５０】
第１基板８０１の上面には、カソード電極８０６を構成する第１素子電極８０６ａおよび第２素子電極８０６ｂが相互に直交するように形成されている。また、第１素子電極８０６ａおよび第２素子電極８０６ｂで仕切られた部分には、ギャップ８０８を形成した導電性膜８０７が形成されている。すなわち、第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂおよび導電性膜８０７により複数の電子放出部８０５が構成されている。導電性膜８０７は、例えば酸化パラジウム（ＰｄＯ）等で構成され、またギャップ８０８は、導電性膜８０７を成膜した後、フォーミング等で形成される。
【０１５１】
第２基板８０２の下面には、カソード電極８０６に対峙するアノード電極８０９が形成されている。アノード電極８０９の下面には、格子状のバンク部８１１が形成され、このバンク部８１１で囲まれた下向きの各開口部８１２に、電子放出部８０５に対応するように蛍光体８１３が配置されている。蛍光体８１３は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の蛍光を発光するもので、各開口部８１２には、赤色蛍光体８１３Ｒ、緑色蛍光体８１３Ｇおよび青色蛍光体８１３Ｂが、上記した所定のパターンで配置されている。
【０１５２】
そして、このように構成した第１基板８０１と第２基板８０２とは、微小な間隙を存して貼り合わされている。この表示装置８００では、導電性膜（ギャップ８０８）８０７を介して、陰極である第１素子電極８０６ａまたは第２素子電極８０６ｂから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極８０９に形成した蛍光体８１３に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。
【０１５３】
この場合も、他の実施形態と同様に、第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂ、導電性膜８０７およびアノード電極８０９を、液滴吐出装置１を用いて形成することができると共に、各色の蛍光体８１３Ｒ，８１３Ｇ，８１３Ｂを、液滴吐出装置１を用いて形成することができる。
【０１５４】
第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂおよび導電性膜８０７は、図２８（ａ）に示す平面形状を有しており、これらを成膜する場合には、図２８（ｂ）に示すように、予め第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂおよび導電性膜８０７を作り込む部分を残して、バンク部ＢＢを形成（フォトリソグラフィ法）する。次に、バンク部ＢＢにより構成された溝部分に、第１素子電極８０６ａおよび第２素子電極８０６ｂを形成（液滴吐出装置１によるインクジェット法）し、その溶剤を乾燥させて成膜を行った後、導電性膜８０７を形成（液滴吐出装置１によるインクジェット法）する。そして、導電性膜８０７を成膜後、バンク部ＢＢを取り除き（アッシング剥離処理）、上記のフォーミング処理に移行する。なお、上記の有機ＥＬ装置の場合と同様に、第１基板８０１および第２基板８０２に対する親液化処理や、バンク部８１１，ＢＢに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。
【０１５５】
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。上記した液滴吐出装置１を各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】基板を模式的に表した平面図である。
【図２】基板に着弾した機能液滴の変形挙動を説明する図である。
【図３】液滴吐出装置の平面模式図である。
【図４】液滴／ガス吐出ヘッドの外観斜視図である。
【図５】液滴／ガス吐出ヘッドの液滴吐出部による液滴吐出のメカニズムを模式的に説明する図である。
【図６】液滴／ガス吐出ヘッドのガスブロー部によるガス噴射のメカニズムを模式的に説明する図である。
【図７】吐出タイミング用基準パルス、液滴／ガス吐出ヘッド１６の液滴吐出部に印加される駆動波形、およびガスブロー部に印加される駆動波形とを示すタイミングチャートである。
【図８】液滴吐出装置の制御系について説明するブロック図である。
【図９】液滴／ガス吐出ヘッドのガスブロー部による一連のガスブロー動作について説明する図である。
【図１０】図９に続くガスブロー動作について説明する図である。
【図１１】カラーフィルタ製造工程を説明するフローチャートである。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は、製造工程順に示したカラーフィルタの模式断面図である。
【図１３】本発明を適用したカラーフィルタを用いた液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図１４】本発明を適用したカラーフィルタを用いた第２の例の液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図１５】本発明を適用したカラーフィルタを用いた第３の例の液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図１６】有機ＥＬ装置である表示装置の要部断面図である。
【図１７】有機ＥＬ装置である表示装置の製造工程を説明するフローチャートである。
【図１８】無機物バンク層の形成を説明する工程図である。
【図１９】有機物バンク層の形成を説明する工程図である。
【図２０】正孔注入／輸送層を形成する過程を説明する工程図である。
【図２１】正孔注入／輸送層が形成された状態を説明する工程図である。
【図２２】青色の発光層を形成する過程を説明する工程図である。
【図２３】青色の発光層が形成された状態を説明する工程図である。
【図２４】各色の発光層が形成された状態を説明する工程図である。
【図２５】陰極の形成を説明する工程図である。
【図２６】プラズマ型表示装置（ＰＤＰ装置）である表示装置の要部分解斜視図である。
【図２７】電子放出装置（ＦＥＤ装置）である表示装置の要部断面図である。
【図２８】表示装置の電子放出部廻りの平面図（ａ）およびその形成方法を示す平面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【０１５７】
１…液滴吐出装置  ８…コントローラ  １２…Ｘ軸テーブル  １４…サブキャリッジ  １６…液滴／ガス吐出ヘッド  ５０…液滴吐出部  ５７…液滴吐出ノズル  ６０…ガスブロー部  ６２…ガス供給源接続針  ６５…ヘッド内ガス流路  ６７…ガス噴射ノズル  ６８…流路開閉部  ７６…圧電素子（流路開閉部）  ７８…ダンパー  ５００…カラーフィルタ  ５０７ａ…画素領域  ５０７ｂ…区画壁部  Ｄ…機能液滴  ＲＤ…着弾径  Ｗ…基板
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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