(57)【要約】【課題】予備吐出時のスループットを向上させる。【解決手段】ヘッド２１から液滴を予備吐出する予備吐出工程と、ヘッド２１とワークＷとを相対移動させて、ヘッド２１からワークＷの表面に液滴を吐出する液滴吐出工程とを有する。液滴の予備吐出をヘッド２１とワークＷとの相対移動中に行う。【選択図】　　　図５
2004081988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドから液滴を予備吐出する予備吐出工程と、前記ヘッドとワークとを相対移動させて、前記ヘッドから前記ワークの表面に液滴を吐出する液滴吐出工程とを有する製膜方法であって、
前記液滴の予備吐出を前記ヘッドと前記ワークとの相対移動中に行うことを特徴とする製膜方法。
【請求項２】
請求項１記載の製膜方法において、
前記液滴の予備吐出を、前記液滴吐出工程における所定の相対移動速度への加速中に行うことを特徴とする製膜方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の製膜方法において、
前記予備吐出は、一部が前記ワークで形成される液滴受けエリアで行われることを特徴とする製膜方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の製膜方法において、
前記液滴吐出工程後に前記ヘッド内の液体に前記ヘッドから吐出されない大きさの振動を付与する振動付与工程を有することを特徴とする製膜方法。
【請求項５】
ヘッドからワークの表面に液滴を吐出して膜体を形成するデバイス製造方法であって、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された製膜方法を用いて前記ワークに製膜することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のデバイス製造方法において、
前記ワークはレンズであり、
前記膜体は前記レンズを被覆する透光性のコーティング膜であることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項７】
請求項５記載のデバイス製造方法において、
前記ワークはフィルタエレメントが配列された基板であり、
前記膜体は、前記フィルタエレメントを被覆するオーバーコート膜であることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項８】
請求項５記載のデバイス製造方法において、
前記ワークはＥＬ発光層を含む画素ピクセルが配列された基板であり、
前記膜体は、前記ＥＬ発光層上の所定箇所に形成された対向電極膜であることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項９】
ヘッドとワークとを相対移動させて前記ヘッドから前記ワークの表面に液滴を吐出して製膜する製膜装置であって、
前記ヘッドと前記ワークとの相対移動中に、前記ヘッドから前記液滴を予備吐出させる制御装置を備えたことを特徴とする製膜装置。
【請求項１０】
請求項９記載の製膜装置において、
前記制御装置は、所定の相対移動速度への加速中に前記ヘッドから前記液滴を予備吐出させることを特徴とする製膜装置。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の製膜装置において、
一部が前記ワークで形成され、前記予備吐出された液滴を受ける液滴受けエリアを有することを特徴とする製膜装置。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれかに記載の製膜装置において、
前記制御装置は、前記ワークの表面への前記液滴の吐出後に、前記ヘッド内の液体に前記ヘッドから吐出されない大きさの振動を付与させることを特徴とする製膜装置。
【請求項１３】
ヘッドからワークの表面に液滴を吐出して膜体を形成するデバイス製造装置であって、
請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載された製膜装置を用いて前記ワークに製膜することを特徴とするデバイス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出ヘッドを用いてワーク表面に機能性材料の膜体を製膜する製膜方法と製膜装置及びデバイス製造方法並びにデバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、例えばコンピュータや携帯用の情報機器端末の発達に伴い、液晶表示デバイス、特にカラー液晶表示デバイスの使用が増加している。この種の液晶表示デバイスは、表示画像をカラー化するためにカラーフィルターを用いている。カラーフィルターには、ワークとしての基板を有し、この基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（赤）のインク（液滴）を塗布液として所定パターンで着弾することで製膜されるものがある。このような基板に対してインクを着弾させて製膜する方式としては、例えばインクジェット方式等の液滴吐出方式が採用されている。
【０００３】
液滴吐出方式を採用した場合、吐出手段としての液滴吐出ヘッドから所定量の液滴をフィルターに対して吐出して着弾させるが、この場合、例えば基板はＹ軸テーブル（Ｙ軸方向に移動自在なテーブル）に搭載され、液滴吐出ヘッドはＸ軸テーブル（Ｘ軸方向に移動自在なテーブル）に搭載される。そして、Ｘ軸テーブルの駆動により液滴吐出ヘッドを所定位置に位置決めした後に、Ｙ軸テーブルの駆動により基板を液滴吐出ヘッドに対して相対移動（走査）させながら液滴を吐出することで、複数の液滴吐出ヘッドからの液滴が基板の所定位置に着弾できるようになっている。
【０００４】
上記の液滴吐出方法では、基板に対する液滴吐出前に、ヘッド内における液体の増粘化や液体の固形分の析出を防いで安定した液滴吐出を行うためにフラッシングと称される予備吐出を実施している。従来、この予備吐出はＹ軸テーブルの両側あるいは片側の端部にスポンジ等の部材を設置した専用の予備吐出エリアを設け、予備吐出エリアがヘッドの下方に位置するようにＹ軸テーブルを位置決めして（停止させて）行っている。その後通常の液滴吐出を行うことで、成分変化の少ない液体を基板上に塗布できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。フラッシングにおいては、予備吐出エリアにヘッドを位置決めする工程、ヘッドから予備吐出させる工程、さらに通常吐出へ移るためにＹ軸テーブルを所定の速度まで加速させる工程を別途設ける必要がある。すなわち、Ｙ軸テーブルに関しても、加速−減速−停止−加速という制御になるため、フラッシングを含む走査においては、スループットが低下するという問題がある。特に、オーバーコート用途などの、増粘や目詰まりを起こしやすい傾向がある液体を吐出させる場合には、頻繁にフラッシングを行う必要があり、製膜品質を上げようとすると、スループットの低下は避けられないものとなっていた。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、スループットを低下させることなく予備吐出を実施できる製膜方法と製膜装置及びデバイス製造方法並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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。
本発明の製膜方法は、ヘッドから液滴を予備吐出する予備吐出工程と、前記ヘッドとワークとを相対移動させて、前記ヘッドから前記ワークの表面に液滴を吐出する液滴吐出工程とを有する製膜方法であって、前記液滴の予備吐出を前記ヘッドと前記ワークとの相対移動中に行うことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、本発明の製膜方法では、液滴吐出工程中にヘッドとワークとの相対移動を予備吐出のために一旦停止させる工程を別途設ける必要がなくなるため、スループットの低下を防ぐことが可能になる。
【０００９】
液滴の予備吐出を行うタイミングとしては、液滴吐出工程における所定の相対移動速度への加速中に行うことが好ましい。これにより本発明では、液滴吐出工程中に予備吐出を実施できるため、予備吐出を実施するための工程を別途設ける必要がなくなり、スループットの向上に寄与できる。
【００１０】
また、一部がワークで形成される液滴受けエリアで予備吐出を行う手順も採用可能である。この場合、予備吐出した液滴を液滴受けエリアで受けて回収・排出することができるが、液滴受けエリアの一部がワークで形成されるため、予備吐出とワークに対する液滴吐出との吐出間隔を縮めることができ、予備吐出後の液体の増粘化や液体の固形分の析出を抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明では、液滴吐出工程後にヘッド内の液体に、ヘッドから吐出されない大きさの振動を付与する振動付与工程を有する手順も採用可能である。例えば相対移動方向を反転して直ちにワークへの液滴吐出を行う際には予備吐出が不要な場合があるが、このような場合にもヘッド内の液体に振動を付与することにより、液体の増粘化や液体の固形分の析出を抑制して安定した液滴吐出が可能になる。また、振動を付与してもヘッドから液体が吐出されないので、無駄な液体消費を防止することができる。
【００１２】
そして、本発明のデバイス製造方法は、ヘッドからワークの表面に液滴を吐出して膜体を形成するデバイス製造方法であって、上記の製膜方法を用いてワークに製膜することを特徴としている。従って、本発明では、ワークに膜体を形成する際にもスループットの低下を防ぐことが可能になり、効率よくデバイスを製造することができる。
【００１３】
本発明のデバイス製造方法は、ワークとしてのレンズに膜体としての透光性のコーディング膜を製膜する際に適用可能である。これにより、レンズ表面にコーディング膜を容易、且つ効率よく形成することができる。なお、レンズとしては眼鏡レンズが挙げられる。
【００１４】
また、本発明のデバイス製造方法は、フィルタエレメントが配列された基板をワークとして、フィルタエレメントを被覆するオーバーコート膜を製膜する際に適用可能である。これにより、フィルタエレメント表面にオーバーコート膜を容易、且つ効率よく形成することができる。
【００１５】
さらに、本発明のデバイス製造方法は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光層を含む画素ピクセルが配列された基板をワークとして、ＥＬ発光層上の所定箇所に形成された対向電極膜を製膜する際に適用可能である。これにより、ＥＬ発光層表面に対向電極膜を容易、且つ効率よく形成することができる。
【００１６】
一方、本発明の製膜装置は、ヘッドとワークとを相対移動させてヘッドからワークの表面に液滴を吐出して製膜する製膜装置であって、ヘッドとワークとの相対移動中に、ヘッドから液滴を予備吐出させる制御装置を備えたことを特徴としている。
【００１７】
従って、本発明の製膜装置では、液滴吐出工程中にヘッドとワークとの相対移動を予備吐出のために一旦停止させる工程を別途設ける必要がなくなるため、スループットの低下を防ぐことが可能になる。
【００１８】
液滴の予備吐出を行うタイミングとしては、所定の相対移動速度への加速中に行うことが好ましい。これにより本発明では、液滴吐出を行うための相対移動中に予備吐出を実施できるため、予備吐出を実施するための工程を別途設ける必要がなくなり、スループットの向上に寄与できる。
【００１９】
また、本発明では、一部がワークで形成され、予備吐出された液滴を受ける液滴受けエリアを有する構成を採用することが好ましい。この場合、予備吐出した液滴を液滴受けエリアで受けて回収・排出することができるが、液滴受けエリアの一部がワークで形成されるため、予備吐出とワークに対する液滴吐出との吐出間隔を縮めることができ、予備吐出後の液体の増粘化や液体の固形分の析出を抑制することができ、且つスループットの向上が図れる。
【００２０】
さらに、本発明は、ワークの表面への液滴の吐出後に、ヘッド内の液体にヘッドから吐出されない大きさの振動を付与させる構成も採用可能である。例えば相対移動方向を反転して直ちにワークへの液滴吐出を行う際には予備吐出が不要な場合があるが、このような場合にもヘッド内の液体に振動を付与することにより、液体の増粘化や液体の固形分の析出を抑制して安定した液滴吐出が可能になる。また、振動を付与してもヘッドから液体が吐出されないので、無駄な液体消費を防止することができる。
【００２１】
そして、本発明のデバイス製造装置は、ヘッドからワークの表面に液滴を吐出して膜体を形成するデバイス製造装置であって、上記の製膜装置を用いてワークに製膜することを特徴としている。従って、本発明では、ワークに膜体を形成する際にもスループットの低下を防ぐことが可能になり、効率よくデバイスを製造することができる。
【００２２】
本発明のデバイス製造装置は、ワークとしてのレンズに膜体としての透光性のコーディング膜を製膜する際に適用可能である。これにより、レンズ表面にコーディング膜を容易、且つ効率よく形成することができる。なお、レンズとしては眼鏡レンズが挙げられる。
【００２３】
また、本発明のデバイス製造装置は、フィルタエレメントが配列された基板をワークとして、フィルタエレメントを被覆するオーバーコート膜を製膜する際に適用可能である。これにより、フィルタエレメント表面にオーバーコート膜を容易、且つ効率よく形成することができる。
【００２４】
さらに、本発明のデバイス製造装置は、ＥＬ発光層を含む画素ピクセルが配列された基板をワークとして、ＥＬ発光層上の所定箇所に形成された対向電極膜を製膜する際に適用可能である。これにより、ＥＬ発光層表面に対向電極膜を容易、且つ効率よく形成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製膜方法と製膜装置及びデバイス製造方法並びにデバイス製造方法の実施の形態を、図１ないし図８を参照して説明する。
ここでは、例えば、眼鏡レンズを製造する液滴吐出装置に本発明の製膜装置を適用し、眼鏡レンズをＵＶカット剤やくもり防止剤の膜体でコーティングする等、機能液を充填した液滴吐出ヘッドから機能液吐出対象物となる眼鏡レンズ（ワーク）に機能液を吐出させ、ワークを機能材料の膜でコーティング（ハードコート）する場合の例を用いて説明する。
【００２６】
図１は、デバイス製造装置を構成する液滴吐出装置の基本構成を模式的に示した図である。図１に示すように、この液滴吐出装置（製膜装置）１は、機能液を機能液吐出対象物となるワークＷに吐出するための機能液吐出手段２と、ワークＷを装置にセットするための載置手段３と、ワークＷからはみ出した機能液を貯溜するための廃機能液貯溜手段４と、廃機能液貯溜手段４の機能液による汚れを洗浄するための後述する洗浄手段５とを備えている。そして、これら各手段は、コントローラ（制御装置；図３参照）６にそれぞれ接続されており、コントローラ６はこれら各手段を相互に関連させながら統括的に制御している。
【００２７】
また、図示は省略しているが、この液滴吐出装置１には、ワークＷを画像認識（撮像）するワーク認識カメラ、ヘッドユニット１１（吐出ノズル２３）を画像認識するヘッド認識カメラ、各種インジケータ等の付帯装置が設けられ、これらもコントローラ６に接続されている。
【００２８】
この液滴吐出装置１は、載置手段３にセットしたワークＷに対し、機能液吐出手段２のヘッドユニット１１を走査させながら、ワークＷの表面に機能材料を含有する機能液を液滴として吐出することにより、ワークＷの表面に機能材料の膜体を形成し、ワークＷを機能材料でコーティングするものである。そして、この液滴吐出装置１では、ワークＷの表面全体を機能材料で均一にコーティングするために、ヘッドユニット１１がワークＷのどの部分に対しても均一に、すなわちワークＷの縁部に対してもワークＷの中央部に機能液を吐出するのと同様に、機能液を吐出する。そして、このようにワークＷの縁部にワークＷの中央部と同様に機能液を吐出するとワークＷから機能液が幾分はみ出すので、はみ出した機能液を受けるとともに貯溜する廃機能液貯溜手段４が設けられている。また、機能液をワークＷからはみ出して吐出するので、ワークＷの載置位置を厳密に位置決めすることが不要となっている。
【００２９】
機能液吐出手段２は、図１に示すように、機能液吐出ヘッド（ヘッド）２１を搭載したヘッドユニット１１と、ヘッドユニット１１を吊り下げて支持するメインキャリッジ１３と、載置手段３を介してワークＷを主走査方向（Ｘ軸方向）に移動させる一方、ヘッドユニット１１を副走査方向（Ｙ軸方向）に自在に移動させるＸ・Ｙ移動機構１４とを有している。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、ヘッドユニット１１は、複数の機能液吐出ヘッド２１と、これらを搭載したサブキャリッジ１２とで構成されている。機能液吐出ヘッド２１は、ヘッド基板や機能液導入部を有するサブキャリッジ装着部（図示省略）と機能液を吐出する吐出ノズル２３を有するヘッド本体２２とで構成されている。そして、ヘッド本体２２のノズル面２４には、それぞれが複数の吐出ノズル２３から成る２列のノズル列が形成されており、このノズル面２４を下方に吐出させるよう、機能液吐出ヘッド２１はサブキャリッジ１２に装着（固定）される（図２では便宜上、上下方向を逆に図示している）。
【００３１】
サブキャリッジ１２には、機能液吐出ヘッド２１を装着するために２列の装着開口１２ａが設けられており（図２（ｂ）参照）、１列につき６個の装着開口が形成されている。すなわち、１列の装着開口には、機能液吐出ヘッド２１が６個ずつ装着され、サブキャリッジ１２には計１２個の機能液吐出ヘッド１２が装着されている。なお、装着開口は各機能液吐出ヘッド２１の装着位置を位置決めしており、ワークＷに対して十分な塗布密度が確保されるよう各機能液吐出ヘッド２１を配置するため、主走査方向に対して所定角度傾けて形成されている。
【００３２】
メインキャリッジ１３は、ヘッドユニット１１を吊り下げるように支持するキャリッジ本体（図示省略）と、キャリッジ本体を支持するとともに、後述のＹ軸テーブル１６に副走査方向（Ｙ軸方向）にスライド自在に支持されるヘッドブラケット（図示省略）で構成されている。キャリッジ本体はθ軸方向（Ｚ軸周りの方向）に回転自在に構成されており、キャリッジ本体をθ方向に回転させることによって、θ軸方向に対するヘッド本体２２のノズル面２４の位置を適切な位置に調整できるようになっている。なお、θ軸方向の調整は、ヘッド認識カメラ（図示省略）の認識画像に基づいて行われる。
【００３３】
Ｘ・Ｙ移動機構１４は、ワークＷを載置する載置手段を支持するＸ軸テーブル１５と、Ｘ軸テーブル１５に直交するとともに、ヘッドブラケットを介してヘッドユニット１１を支持するＹ軸テーブル１６とで構成されている。また、Ｘ・Ｙ移動機構１４は、ワークＷの表面に適切に機能液を吐出させるため、機能液吐出ヘッド２１の駆動に同期して、ヘッドユニット１１及びワークＷを交互に移動させている。すなわち、この液滴吐出装置１では、Ｘ軸テーブル１５による主走査方向（Ｘ軸方向）へのワークＷの移動と、Ｙ軸テーブル１６による副走査方向（Ｙ軸方向）へのヘッドユニット１１の移動とが繰り返され、ワークＷの主走査方向への移動時に機能液が吐出されて、ワークＷの表面全域に機能材料の膜体が形成される。
【００３４】
なお、本実施の形態では、ワークＷを主走査方向に、ヘッドユニット１１を副走査方向に移動させるようにしているが、ワークＷに対してヘッドユニット１１を相対的に走査（移動）させる構成であればよく、ヘッドユニット１１が主走査方向に移動するように構成してもよい。また、ワークＷを固定して、ヘッドユニット１１を主走査方向及び副走査方向の双方に移動させる構成であってもよい。
【００３５】
次に、載置手段３について説明する。図３に示すように、載置手段３は、Ｘ軸テーブル１５に固定されたベースプレート３１を有しており、このベースプレート３１にワークＷのθ軸方向の補正を行うためのθテーブル３３と、ワークＷをセットするための吸着テーブル３４とが一体となって支持されている。すなわち、θテーブル３３および吸着テーブル３４によりワークテーブル３２が構成されている。
【００３６】
ベースプレート３１は、θテーブル３３をθ軸方向に回転自在に支持しているとともに、θテーブル３３を介して吸着テーブル３４を支持している。θテーブル３３は、ワーク認識カメラの認識画像に基づき、吸着テーブル３４を介してセットしたワークＷをθ軸方向に回転させることができ、これにより、ヘッドユニット１１に対してワークＷが適切な位置にセットされるようθ軸方向の補正を行っている。また、吸着テーブル３４には複数の吸引孔３５が形成されており（図４参照）、吸引孔３５からワークＷを吸引して、ワークＷを吸着テーブル３４に吸着固定している。なお、θテーブル３３および吸着テーブル３４の水平面は、ワークＷよりも小さくなっており、ワークＷからはみ出した機能液でワークテーブル３２が汚れないようになっている。
【００３７】
次に、図３および図４を参照して廃機能液貯溜手段４について説明する。廃機能液貯溜手段４は、ワークＷからはみ出した機能液を受ける機能液受け４１と、機能液受け４１を支持する複数の支持ブラケット４２と、機能液受け４１から排出される機能液を貯溜するための廃機能液タンク４３と、機能液受け４１と廃機能液タンク４３とを接続する排出チューブ４４とで構成されている。
【００３８】
機能液受け４１は、断面が略Ｕ字状の樋状に形成され、外周面上部が内側に折り曲げられている。そして、ワークＷからはみ出した機能液を効率よく受けるため、機能液受け４１はワークＷの平面形状に合わせて環状に形成されている。つまり、機能液吐出ヘッド２１から吐出された機能液は、一端（一部）がワークＷで形成され他端が機能液受け４１で形成された液滴受けエリア４１ａを経て機能液受け４１で受けられる構成になっている。また、機能液受け４１は、底部に機能液を排出するための排出口５１を有しており、排出口５１には排出チューブ４４と接続するための排出口金具５２が取り付けられている。また、機能液受け４１外周面の上端部には、後述する洗浄液放出パイプ６２と洗浄液供給チューブ６５とを接続するための接続口５３が設けられている。
【００３９】
図３に示すように、支持ブラケット４２は、載置手段３のθテーブル３３の側面に固定されて環状に形成した機能液受け４１が、セットされたワークＷの周縁部に常時臨むように、すなわちワークＷの周縁部と機能液受け４１の一部が重なり合うように、機能液受け４１を支持している。そして、複数の支持ブラケット４２がθテーブル３３に対して周方向に均等に配設されている。また、支持ブラケット４２は、機能液受け４１で受けた機能液を速やかに排出するために、機能液受け４１を排出口５１に対して下り傾斜に支持している。
【００４０】
廃機能液タンク４３は、排出チューブ（シリコンチューブ）４４によって機能液受け４１と配管接続されており、ワークＷからはみ出して機能液受け４１で受けられた機能液を貯溜している。また。廃機能液タンク４３は、機能液で満液になると適宜交換できるようになっている。なお、廃機能液タンク４３には、廃機能液タンク４３が満液状体であることを検出するための機能液満液検出器５４が設けられており、コントローラ６は廃機能液タンク４３から機能液が溢れないよう機能液吐出ヘッド２１の駆動を制御している。なお、廃機能液タンク４３は、ステンレス製、樹脂製、ガラス製等のものが用いられる。
【００４１】
排出チューブ４４は、一端部を機能液受け４１の排出口金具５２に、他方の端部を廃機能液タンク４３に接続され、機能液受け４１と廃機能液タンク４３とを配管接続している。排出チューブ４４には、機能液受け４１から廃機能液タンク４３への機能液の流れを閉塞する機能液閉塞バルブ５５が設けられている。
【００４２】
洗浄手段５は、図３および図４に示すように、機能液受け４１を洗浄するために、機能液を溶解する洗浄液を貯溜する洗浄液タンク６１と、洗浄液を機能液受け４１に放出するための洗浄液放出パイプ６２と、洗浄液タンク６１と洗浄液放出パイプ６２とを配管接続する洗浄液供給チューブ６５とで構成されている。なお、洗浄液タンク６１には、洗浄液の減液状態を検出するための洗浄液減液検出器６６が設けられ、洗浄液タンク６１の減液状体を検出可能な構成となっている。
【００４３】
洗浄液放出パイプ６２は、機能液受け４１の外周面上端部に設けられた接続口５３に接続されるとともに、機能液受け４１の折り曲げ部分の内側に沿って環状に配設されている。そして、洗浄液放出パイプ６２は、接続口５３を介して、洗浄液供給チューブ６５（シリコンチューブ）と接続され、洗浄液供給チューブ６５により、洗浄液タンク６１と接続されている。洗浄液放出パイプ６２には、複数の洗浄液放出孔６３が略等間隔で設けられており、洗浄液が機能液受け４１に均一に放出される構成となっている。また、各洗浄液放出孔６３は、機能液受け４１の外周面に向けて形成されており、洗浄液が当該外周面に効率良く放出される構成となっている。
【００４４】
そして、所定の時間毎に機能液受け４１の洗浄を行うために、洗浄液供給チューブ６５の上端部には、コントローラ６に接続された電磁バルブ６６が設けられ、所定の時間毎に電磁バルブ６６が開閉するようにタイマー制御されている。ただし、電磁バルブ６６の開閉は、タイマー制御によらずに手動で行ってもよい。
【００４５】
以上に述べた液滴吐出装置１の各手段は、コントローラ６によって制御されており、コントローラ６はワークＷに対して所定の条件で機能液の吐出を行うように液滴吐出装置１全体を統括的に制御する。
【００４６】
上記構成の液滴吐出装置１の動作について図５及び図６を参照して説明する。なお、ワークＷの表面に機能液の液滴を吐出する際には機能液吐出ヘッド２１に対してワークＷが相対移動するが、ここでは便宜上ワークＷに対して機能液吐出ヘッド２１が移動するものとして図示する。
【００４７】
まず、Ｘ・Ｙ移動機構１４によりＸ軸テーブル１５およびＹ軸テーブル１６を駆動して、ワークＷおよび機能液吐出ヘッド２１を走査開始位置に位置決めする。そして、液滴吐出工程を開始し、Ｘ軸テーブル１５を駆動することで、ワークＷに対して機能液吐出ヘッド２１から機能液の液滴を吐出する際のワークＷと機能液吐出ヘッド２１との相対移動速度（走査速度）までワークＷを加速する。このワークＷの加速中、図５に示すように、液滴受けエリア４１ａが機能液吐出ヘッド２１の直下に到達したところで、コントローラ６は機能液吐出ヘッド２１に対してフラッシング波形の駆動信号を出力する。これにより、機能液吐出ヘッド２１からは機能液の液滴が予備吐出され、液滴受けエリア４１ａを介して機能液受け４１にフラッシングが行われる（予備吐出工程）。
【００４８】
なお、コントローラ６がフラッシング波形の駆動信号を出力するタイミングは、吐出された液滴が液滴受けエリア４１ａを通過するタイミングと一致させる必要があるため、駆動信号の出力と吐出された液滴の通過とにタイムラグが生じる場合は、このタイムラグを考慮して、液滴受けエリア４１ａが機能液吐出ヘッド２１の直下に到達する前に駆動信号を出力してもよい。また、図５では、機能液吐出ヘッド２１の全ての吐出ノズルから液滴をフラッシングしても支障を来たさない開口の大きさに液滴受けエリア４１ａを図示しているが、液滴受けエリア４１ａの開口が狭い場合は、例えば複数のヘッド列に対して１列毎にフラッシングを行ったり、吐出ノズル列毎にフラッシングを行ってもよい。
【００４９】
つまり、コントローラ６の制御により、液滴受けエリア４１ａの開口の大きさと吐出ノズル列及びヘッド列の配列ピッチに応じて選択的にフラッシングを行ってもよい。具体的には、ヘッド列毎にフラッシングを行う場合には、液滴受けエリア４１ａが直下に到達したヘッド列に対して順次フラッシング波形の駆動信号を出力し、吐出ノズル列毎にフラッシングを行う場合には、液滴受けエリア４１ａが直下に到達した吐出ノズル列に対して順次フラッシング波形の駆動信号を出力すればよい。
【００５０】
加速中のフラッシングが完了し、走査速度が等速で安定すると、ワークＷの表面の所定箇所に対して機能液の液滴吐出を実施する（図３参照）。そして、この走査によるワークＷ表面への液滴吐出が完了して、例えば図６に示すように、ワークＷが機能液吐出ヘッド２１の下方から外れる位置に達すると、液滴吐出工程の終了または次の走査のためにＸ軸テーブル１５を介してワークＷを減速させる。このワークＷの減速中にコントローラ６は、機能液吐出ヘッド２１に対して微振動波形の駆動信号を出力する。この駆動信号が出力されると、機能液吐出ヘッド２１内の機能液は、当該ヘッド２１から吐出されない大きさの振動が付与され（振動付与工程）、詳細には、吐出ノズルにおけるメニスカスの表面が微振動する。これにより、吐出ノズルにおける機能液の増粘化や固形分の析出を抑制することが可能になる。
【００５１】
なお、この微振動付与は、減速中に限られず、ワークＷへの液滴吐出が終了した後の等速移動中に実施してもよい。同様に、上記加速中のフラッシングも、ワークＷに対する液滴吐出が開始される直前の等速移動中に実施することも可能である。
【００５２】
そして、上記機能液の予備吐出やワークＷの縁部に対する液滴吐出により、機能液が貯溜されて廃機能液タンク４３が満液状態になると、機能液満液検出器５４が廃機能液タンク４３の満液状態を検出して、コントローラ６に満液信号を出力する。すると、コントローラ６は、廃機能液タンク４３が満液状態であることを示すインジケータ（図示省略）を点灯させ、廃機能液タンク４３の満液状態を報知する。そして、薄膜形成途中のワークＷの薄膜形成を完了させた後に、廃機能液タンク４３から機能液を溢出させないように機能液吐出手段２を停止させる。そして、満液状態の廃機能液タンク４３が交換され、満液信号が検出されなくなると、コントローラ６は、廃機能液タンク４３が満液状態であることを示すインジケータを消灯するとともに、再び機能液吐出手段２を作動させる。なお、廃機能液タンク４３の満液状態を報知する手段としてインジケータ表示を用いているが、これに限られるものではなく、例えば音声等により報知する構成としてもよい。
【００５３】
また、これと同様に、洗浄液タンク６１の洗浄液が所定量減少したことを検出する洗浄液減液検出器６６からの減液信号に基づき、コントローラ６は洗浄液減液インジケータ（図示省略）の点灯表示を行う。
【００５４】
このように、本実施の形態では、Ｘ軸テーブル１５を一旦停止させることなく、ワークＷ表面への液滴吐出工程のための相対移動中にフラッシングを実施するので、フラッシングを実施するための工程を別途設ける必要がなくなりフラッシングに要する時間を削除することができ、スループットの向上が図れる。さらに、本実施の形態では、ワークＷの縁部に液滴を吐出するための機能液受け４１をフラッシングに用いているので、別途フラッシングエリアや吸収部材を設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
【００５５】
また、本実施の形態では、フラッシングを行う液滴受けエリア４１ａの一部がワークＷ自体で形成されているので、フラッシングによる液滴吐出と、ワークＷに対する液滴吐出との吐出間隔を縮めることができる。そのため、フラッシング後の機能液の増粘化や固形分の析出を抑制することが可能となり、ワークＷに対してより安定した液滴吐出を実現することができる。特に、本実施の形態では、ワークＷへの液滴吐出後にヘッド２１内の機能液に微振動を付与しているので、フラッシングを行わない場合であっても、機能液の増粘化や固形分の析出を抑制することができる。しかも、本実施の形態では、振動を付与しても機能液がヘッド２１から吐出されないので、無駄な機能液消費も防止することが可能となっている。
【００５６】
なお、本発明に係る液滴吐出装置１は、眼鏡レンズのコーティングをはじめ、デバイスとしての各種光学レンズのコーティングを行うことも可能であり、各種フラットディスプレイの製造方法等にも適用可能である。そこで、この液滴吐出装置１を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に簡単に説明する。
【００５７】
図７は、液晶表示装置の断面図である。この図に示すように、液晶表示装置（カラー）４５０は、上下の偏光板４６２、４６７間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することによって構成されている。また、カラーフィルタ４００と対向基板４６６間には、配向膜４６１、４６４が構成され、一方の対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示省略）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。
【００５８】
カラーフィルタ４００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）を備え、画素と画素との境目は、仕切り（バンク）４１３によって区切られている。各画素には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの液状材料（フィルタ材料）が導入されている。すなわち、カラーフィルタ４００は、透光性の基板４１１と、透光性の仕切り４１３とを備えている。仕切り４１３が形成されていない（除去された）部分は、上記画素を構成している。この画素に導入（吐出）された各色の液状材料は着色層４２１を構成する。仕切り４１３および着色層４２１の上面には被覆材としてのオーバーコート層４２２および電極層４２３が形成されている。
【００５９】
そして、本実施の形態では、仕切り４１３で区切られて形成された画素内に、上記Ｒ、Ｇ、Ｂの各液状材料を液滴吐出方式により導入する。すなわち、機能液吐出ヘッド２１により、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の液滴を着色層形成領域毎に選択的に吐出する。次に、塗布した液状材料を乾燥させることにより、着色層４２１が得られる。同様に、液滴吐出方式により、膜体としてオーバーコート層（オーバーコート膜）４２２を形成する。
【００６０】
本実施の形態では、上記の着色層４２１の形成においては機能液吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変・調整して、各吐出ノズル２３のピッチと画素のピッチとを合致させ、オーバーコート層４２２の形成においては機能液吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変することで、その膜厚を調整するようにしている。
【００６１】
同様に、図８を参照してデバイスとしての有機ＥＬ装置とその製造方法について説明する。この図に示すように、有機ＥＬ装置５００は、ガラス基板（基板）５０１上に回路素子部５０２が積層され、回路素子部５０２の上に主体をなす有機ＥＬ素子５０４が積層されている。また、有機ＥＬ素子５０４の上側には、不活性ガスの空間を介在させて封止用基板５０５が設けられている。
【００６２】
有機ＥＬ素子５０４には、無機物バンク層５１２ａと、これに重ねた有機物バンク層５１２ｂとによりバンク５１２が形成され、このバンク５１２により、マトリクス状の画素（画素ピクセル）が形成されている。そして、各画素内には、下側から画素電極５１１、Ｒ・Ｇ・Ｂの発光層５１０ｂ及び正孔注入／輸送層５１０ａが積層され、且つ全体がＣａやＡｌ等の薄膜を複数層に亘って積層した対向電極５０３で覆われている。
【００６３】
そして、本実施の形態では、上述した液滴吐出方式により、Ｒ・Ｇ・Ｂの発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａを形成している。また、正孔注入／輸送層５１０ａを形成した後に、同様に液滴吐出方式により、ＣａやＡｌ等の液状金属材料を用いて膜体としての対向電極（対向電極膜）５０３を形成している。なお、封止用基板５０５に代えて、この部分を気密性の高い樹脂で封止する場合には、これを液滴吐出方式で行うことが好ましい。
【００６４】
本実施の形態でも、発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａの形成においては機能液吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変・調整して、各吐出ノズルのピッチと画素のピッチとを合致させ、対向電極５０３の形成においては、機能液吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変して、その膜厚を調整すればよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、スループットの低下を防ぐことができるとともに、装置の小型化及び低価格化に寄与できるという効果を奏する。また、本発明ではワークに対して安定した液滴吐出を実現することができ、高品質のデバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、液滴吐出装置の基本構成を模式的に示した図である。
【図２】（ａ）はヘッド装着後、（ｂ）はヘッド装着前のサブキャリッジの外観斜視図である。
【図３】同液滴吐出装置を構成する廃機能液貯溜手段周りの縦断面図である。
【図４】同廃機能液貯溜手段の外観斜視図である。
【図５】加速中におけるヘッドと液滴受けエリアとの位置関係を示す図である。
【図６】減速中におけるヘッドと液滴受けエリアとの位置関係を示す図である。
【図７】本実施形態のデバイス製造方法により製造される液晶表示装置の断面図である。
【図８】本実施形態のデバイス製造方法により製造される有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
Ｗ　ワーク
１　液滴吐出装置（製膜装置）
６　コントローラ（制御装置）
２１　機能液吐出ヘッド（ヘッド）
４１ａ　液滴受けエリア
４１１　基板
４２２　オーバーコート層（オーバーコート膜、膜体）
５０１　ガラス基板（基板）
５０３　対向電極（対向電極膜、膜体）
【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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