(57)【要約】【課題】設備コストの抑制が可能であり、また液滴吐出ヘッドの容易な交換が可能な、描画装置の提供を目的とする。【解決手段】基板Ｓの搬送方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えるヘッドユニット７１と、そのヘッドユニット７１を構成する各液滴吐出ヘッドの整備を行う整備ユニット８０ａとを有し、整備ユニット８０ａは、各液滴吐出ヘッドの配列方向の概略延長線上であって基板Ｓの搬送方向の側方に配置され、ヘッドユニット７１は、整備ユニット８０ａの位置まで移動可能に形成されている構成とした。【選択図】        図３
2004337705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液状体を吐出することにより所望形状のパターンを形成する描画装置であって、
前記基板の搬送方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えるヘッドユニットと、
前記各液滴吐出ヘッドの整備を行う整備ユニットと、を有し、
前記ヘッドユニットは、前記整備ユニットの位置まで移動可能であることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドの配列方向の概略延長線上に設置されており、前記基板の搬送方向の側方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記整備ユニットは、前記複数の液滴吐出ヘッドを複数回に分けて整備可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の描画装置。
【請求項４】
前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドに形成された液滴吐出ノズルのキャッピング手段を備えてい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描画装置。
【請求項５】
前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドに形成された液滴吐出ノズルの吸引手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の描画装置。
【請求項６】
前記整備ユニットは、前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に付着した前記液状体を除去するワイピング手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の描画装置。
【請求項７】
基板の移動方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えるヘッドユニットを有し、前記ヘッドユニットにより液状体を吐出して、前記基板の表面に所望形状のパターンを形成する描画装置の整備方法であって、
前記各液滴吐出ヘッドの整備を行う整備ユニットの位置まで前記ヘッドユニットを移動させることにより、前記各液滴吐出ヘッドの整備を行うことを特徴とする描画装置の整備方法。
【請求項８】
前記液滴吐出ヘッドは、前記整備ユニットの位置まで順次移動し、複数回に分けて前期液滴吐出ヘッドの整備を行うことを特徴とする請求項７に記載の描画装置の整備方法。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれかに記載の描画装置により、形成したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、描画装置およびその整備方法、電気光学装置ならびに電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータディスプレイや大型テレビジョン等の電子機器の発達に伴い、液晶表示装置、特にカラー液晶表示装置の使用が増加している。この種の液晶表示装置には、通常、表示画像をカラー化するためにカラーフィルターが用いられている。カラーフィルターには、例えばガラス基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（赤）のインクを所定のパターンで吐出させ、このインクを基板上で乾燥させることで着色層を形成するものがある。このような基板に対してインクを吐出する方式として、例えばインクジェット方式の描画装置が採用されている。
【０００３】
インクジェット方式の描画装置を採用した場合、インクジェットヘッドからガラス基板に対して所定量のインクを吐出して着弾させる。この場合、直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）のうち、例えばＸ方向にインクジェットヘッドを移動可能とし、Ｙ方向に移動可能とされたステージにガラス基板を搭載するタイプの装置を用いることができる。このタイプの装置は、インクジェットヘッドおよび／またはステージの移動により両者を相対的に位置決めした後、インクジェットヘッドおよび／またはステージを走査しながらガラス基板に対してインクを吐出することで、ガラス基板全体の所定の位置にインクを着弾させる構成となっている。
【０００４】
上述したインクジェットヘッドは、所定量の液滴を所定位置に正確に吐出するものであり、定期的にまたは随時に整備を行う必要がある。具体的には、インクジェットヘッドのキャッピングやノズルの吸引、インク吐出面のワイピングなどを行う必要がある。そこで、描画装置に、キャッピング手段や吸引手段などを備えた整備ユニットを形成している。そして、インクジェットヘッドを整備ユニットの位置まで移動させ、各種整備を行う構成としている（例えば、特許文献１参照。）。なお、インクジェットヘッドの位置を固定した状態で、整備ユニットをインクジェットヘッドの位置まで移動させ、各種整備を行う構成とする場合もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２４８９２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、３０〜６０インチといった大型の液晶テレビジョンが市場に提供されつつある。これに適応するような大型のカラーフィルターを製造するため、ガラス基板の搬送方向と直交する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備える描画装置が検討されている。このような描画装置を用いれば、大型のガラス基板の搬送中に、ガラス基板の全面に対して一気にインクの吐出を行うことができる。これにより、１枚のガラス基板を処理するのに必要なタクトタイムを短縮することができる。
【０００７】
しかしながら、このような大型のヘッドユニットに対して、上述した整備を行うには困難を伴う。すなわち、ヘッドユニットとガラス基板との間隔は、インクを正確な位置に吐出させるため非常に小さく設定されている。したがって、ヘッドユニットの位置を固定した状態で、整備ユニットをヘッドユニットの位置まで移動させるには、ガラス基板の搬送手段を下方に移動させておく必要がある。しかし、上述した搬送手段は大型のガラス基板を搬送する大規模な装置であり、その移動には新たに大規模な設備が必要となる。したがって、多くの設備コストが必要になるという問題がある。
【０００８】
仮に、ヘッドユニットの位置を固定した状態で、整備ユニットをヘッドユニットの位置まで移動可能に構成したとしても、インクジェットヘッドの交換は整備ユニットによって行うことはできない。この場合には、作業者が手作業によりインクジェットヘッドを交換することになる。しかしながら、上述した搬送手段の幅は、例えば２〜３ｍに及ぶこともある。そのため、作業者がヘッドユニットの中央部に装着されたインクジェットヘッドを交換しようとしても、手が届かずに交換することができないという問題がある。
【０００９】
一方、ヘッドユニットを整備ユニットの位置まで移動させる構成では、搬送手段によるガラス基板の搬送ラインの外側に整備ユニットを配置することになる。ここで、大型のヘッドユニットに対するキャッピング手段等を備えた整備ユニットは、ヘッドユニットと同様に大型の装置となる。そのため、ガラス基板の搬送ラインのスペース以外にも、整備ユニットを配置する大きなスペースの確保が必要になるという問題がある。なお、描画装置の全体をクリーンな環境下に保持してカラーフィルターを形成する場合には、クリーンな環境の構築範囲の拡大が必要になる。
【００１０】
近年、カラーフィルターのみならず、インクジェット方式の描画装置を用いた有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子等のデバイス形成技術、あるいは配線形成技術が検討されている。上ではカラーフィルター製造装置を例に挙げ、従来の技術とその問題点を説明したが、上記の問題点はこれらデバイス形成技術、配線形成技術にも共通の問題点であり、より信頼性の高い製品、ひいては当該製品を製造する描画装置の実現が望まれている。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、設備コストの抑制が可能であり、液滴吐出ヘッドの交換が容易であり、また省スペース化が可能な、描画装置およびその整備方法の提供を目的とする。
また、低コストで信頼性の高い電気光学装置および電子機器の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る描画装置は、基板上に液状体を吐出することにより所望形状のパターンを形成する描画装置であって、前記基板の搬送方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えるヘッドユニットと、前記各液滴吐出ヘッドの整備を行う整備ユニットとを有し、前記ヘッドユニットは、前記整備ユニットの位置まで移動可能であるを特徴とする。この構成によれば、ヘッドユニットの整備のため基板の搬送手段を下方に移動させる必要がないので、設備コストの抑制が可能になる。
【００１３】
また、前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドの配列方向の概略延長線上に設置されており、前記基板の搬送方向の側方に配置されていることが望ましい。この構成によれば、ヘッドユニットの中央部に固定された液滴吐出ヘッドであっても、搬送手段の側方においてこれを容易に交換することができる。
【００１４】
なお、前記整備ユニットは、前記複数の液滴吐出ヘッドを複数回に分けて整備可能である。この構成によれば、整備ユニットを小型に形成することができるので、整備ユニットの製造コストを削減することが可能になり、また省スペース化が可能になる。
【００１５】
また、前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドに形成された液滴吐出ノズルのキャッピング手段を備えていることが望ましい。この構成によれば、描画装置の運転停止中に液滴吐出ヘッドのノズルをキャッピングすることにより、ノズルに滞留しているインクの乾燥を防止することができる。
【００１６】
また、前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドに形成された液滴吐出ノズルの吸引手段を備えていることが望ましい。この構成によれば、描画装置の運転開始時にノズルを吸引することにより、ノズルにインクを導入することができる。また、描画装置の運転中にノズルを吸引することにより、ノズル詰まりを解消することができる。
【００１７】
また、前記整備ユニットは、前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に付着した前記液状体を除去するワイピング手段を備えていることが望ましい。この構成によれば、液滴吐出ヘッドのノズルを吸引した後に、液滴吐出面をワイピングすることにより、液滴吐出面に付着した液滴が除去されるので、その後に吐出する液滴の飛行曲がりを防止することができる。また、描画装置の運転中に、液滴吐出面をワイピングすることにより、液滴吐出面に付着した液滴が除去されるので、液滴の飛行曲がりを解消することができる。
【００１８】
一方、本発明に係る描画装置の整備方法は、基板の移動方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えるヘッドユニットを有し、前記ヘッドユニットにより液状体を吐出して、前記基板の表面に所望形状のパターンを形成する描画装置の整備方法であって、前記各液滴吐出ヘッドの整備を行う整備ユニットの位置まで前記ヘッドユニットを移動させることにより、前記各液滴吐出ヘッドの整備を行うことを特徴とする。この構成によれば、ヘッドユニットの整備のため基板の搬送手段を下方に移動させる必要がないので、設備コストの抑制が可能になる。
【００１９】
なお、前記液滴吐出ヘッドは、前記整備ユニットの位置まで順次移動し、複数回に分けて前記各液滴吐出ヘッドの整備を行ってもよい。この構成によれば、整備ユニットを小型に形成することができるので、整備ユニットの製造コストを削減することが可能になり、また省スペース化が可能になる。
【００２０】
一方、本発明に係る電気光学装置は、上述した描画装置により、形成したことを特徴とする。この構成によれば、基板の所定位置に液滴が吐出された信頼性の高い電気光学装置を低コストで提供することができる。
一方、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、信頼性の高い電子機器を低コストで提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液状体の塗布方法およびその装置の実施形態につき、図面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。
［第１実施形態］
最初に、本発明の第１実施形態につき、図１ないし図１１を用いて説明する。
【００２２】
［カラーフィルター製造装置］
図１は本実施形態のカラーフィルター製造装置の概略構成図であり、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色層を備えたカラーフィルターを製造するための装置である。
本実施形態のカラーフィルター製造装置１は、図１に示すように、上流側からインク受容層形成装置２、Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５、本焼成装置６（加熱装置）が配置され、これらの装置が任意の搬送装置（図示略）を介して連結されたものである。このカラーフィルター製造装置１には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層のパターンを区画する隔壁（バンクとも言う）が形成されたガラス、プラスチック等からなる透明基板（基板）が供給される。インク受容層形成装置２は、隔壁で区画された領域内に樹脂組成物からなるインク受容層を下地層として形成するための装置である。Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５は、それぞれ後で着色層となるＲ、Ｇ、Ｂのインクからなる液状体を塗布するための装置である。本焼成装置６は、塗布後のＲ、Ｇ、Ｂのインクからなる液状体を一括して加熱、焼成するための装置である。これらの装置のうち、インク受容層形成装置２、Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５の４台には、本発明の描画装置（インクジェット装置）が用いられている。
【００２３】
［描画装置］
図２は、本実施形態のカラーフィルター製造装置１の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成斜視図である。描画装置が用いられるインク受容層形成装置２、Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５の基本構成は全て同様であるため、ここではＲ着色層形成装置３を一例として説明する。
【００２４】
Ｒ着色層形成装置３は、図２に示すように、上流側から下流側（図２における右側から左側）に向けて給材部６１、表面改質部６２、描画部６３、検査部６４、仮焼成部６５、除材部６６が備えられている。大まかな処理の流れとしては、給材部６１から供給された描画前の基板に対し、表面改質部６２において親液処理、撥液処理が施され、描画部６３において隔壁で区画された所定の領域にＲのインクが吐出、描画される。次いで、検査部６４において描画状態が検査され、仮焼成部６５でインクの仮焼成が施された後、描画後の基板が除材部６６により排出される。本装置において、これら各部は基板の流れ方向に沿って直線状に配置されている。なお、本装置は大型の基板を処理可能な大規模な装置であるため、作業者が後述するヘッドユニットのメンテナンスを行うための通路６７が設けられている。給材部６１および除材部６６は任意の基板搬送手段で構成することができ、例えばローラコンベア、ベルトコンベア等が用いられる。表面改質部６２は、プラズマ処理室を備えており、親液処理としては大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）が行われ、基板の表面及び隔壁の側面が親液化される。撥液処理としては大気雰囲気中でテトラフルオロメタン（四フッ化炭素）を反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４プラズマ処理）が行われ、隔壁の上面が撥液化される。
【００２５】
図３は、描画部６３の近傍のみを示す概略構成斜視図である。描画部６３は、図３に示すように、一方向に移動可能なステージ７０上に基板Ｓを吸着保持し、その状態で基板Ｓを一方向（図３における右側から左側）に搬送する構成となっており、基板Ｓの搬送方向と直交して延びるヘッドユニット７１が装置本体に架設されている。ヘッドユニット７１は複数個の液滴吐出ヘッドを備え、各液滴吐出ヘッドのノズルから下方の基板Ｓに対してインク滴を吐出可能となっている。すなわち、本実施形態の描画装置７２は、液滴吐出ヘッド側が移動せず、基板側のみが移動する構成である。
【００２６】
［ヘッドユニット］
図４（ａ）は、ヘッドユニット７１を液滴吐出ヘッド３４のノズル側から見た斜視図、図４（ｂ）は１個の液滴吐出ヘッド３４の拡大図（図４（ａ）の符号Ｈの円内の拡大図）である。ヘッドユニット７１は、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に配列された複数個の液滴吐出ヘッド３４が固定された大型基準プレート７４を備えている。これらの図に示すように、１枚の小型基準プレート７３に対して１個の液滴吐出ヘッド３４が固定され、１枚の大型基準プレート７４に対してヘッドの個数分の小型基準プレート７３が固定されている。本実施形態の場合、複数個の液滴吐出ヘッド３４は複数個ずつ３列に配列されており、各列間で大型基準プレート７４の長手方向にずれた位置に配置されている。また、各液滴吐出ヘッド３４は、複数のノズル（吐出口、図４では図示せず）を有している。この構成により、このヘッドユニット７１は、大型基準プレート７４の長手方向、すなわち基板Ｓの搬送方向と直交する方向で例えば数ｍという長い寸法にわたって所定のピッチでインク滴を吐出可能となっている。そして、液滴吐出ヘッド３４の配列方向と直交する方向に基板Ｓを搬送しつつインク滴を吐出することで、基板Ｓの全面にわたって所望のパターン形状でＲのインクを描画することができる。また、図３における符号７６はインクタンクである。インクタンク７６はインクを貯留するものであり、配管（図示せず）を介してインクを液滴吐出ヘッド３４に供給するものとなっている。
【００２７】
［液滴吐出ヘッド］
図５（ａ）は、液滴吐出ヘッドの構造説明図、図５（ｂ）は正面断面図である。液滴吐出ヘッド３４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、一列または複数列に配列された複数のノズル１８を有している。この液滴吐出ヘッド３４の構造の一例を説明すると、液滴吐出ヘッド３４は、図５（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部はインクで満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５からインクを噴射するためのノズル１８が形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６にインクを供給するための孔１９が形成されている。
【００２８】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図５（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、圧電材料を一対の電極２１で挟持したものであり、一対の電極２１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る。そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０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１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル１８から基板に向けてインクの液滴Ｌが吐出される。
【００２９】
なお、液滴吐出ヘッド２のインクジェット方式としては、前記の圧電素子２０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。
【００３０】
図３に示すように、ヘッドユニット７１の長手方向の側方には、整備部８０が設けられている。整備部８０には、後に詳述する整備ユニット８０ａが配置されている。また、ヘッドユニット７１の下流側には、描画後の基板Ｓの描画状態、すなわち所定の位置にインク滴が確実に吐出されているか否かを検査する検査部６４が設けられている。検査部６４は、例えばＣＣＤ等を用いたラインセンサにより構成されている。さらに本実施形態の場合、検査部６４により所定の位置にインクが吐出されていない不良箇所が発見された時にその箇所にのみ再度インクを吐出して不良箇所を補修するための補修用ヘッド６８がヘッドユニット７１の上流側に設置されている。補修用ヘッド６８がヘッドユニット７１の上流側に位置しているため、補修時のみはステージ７０が逆方向（図３における左側から右側）に移動するようになっている。補修用ヘッド６８は１個の液滴吐出ヘッド３４のみを有しており、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に移動可能となっている。もしくは、補修用ヘッド６８はヘッドユニット７１の下流側に位置していてもよく、その場合にはステージ７０が逆方向に移動する必要はない。また、検査部６４の下流側には、例えばレーザー乾燥方式による仮焼成部６５が設けられている。仮焼成部の焼成条件は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色によってそれぞれ最適化される。
【００３１】
以上には描画装置の構成をＲ着色層形成装置３の例を挙げて説明したが、カラーフィルター製造装置１の初段にあるインク受容層形成装置２のみは表面改質部６２の上流側に洗浄部を備えている。インク受容層形成装置２には隔壁が形成された基板Ｓが供給されるが、基板Ｓの表面改質を行う前にウェット洗浄、オゾン洗浄等の方法により基板Ｓを洗浄し、清浄になった基板Ｓを表面改質部６２に供給する構成となっている。この構成により、基板Ｓに付着した異物等に起因する描画不良の発生が抑えられ、歩留りを向上することができる。
【００３２】
［整備ユニット］
一方、上述したヘッドユニット７１は、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に移動可能に形成されている。そして、ヘッドユニット７１の移動先であるステージ７０の側方には、ヘッドユニット７１の整備部８０が設けられている。その整備部８０には、ヘッドユニット７１の整備を行う整備ユニット８０ａが配置されている。この整備ユニット８０ａは上下方向に移動可能に形成され、整備部８０に移動したヘッドユニット７１の液滴吐出ヘッド３４に対して当接可能となっている。
図６に、整備ユニットの斜視図を示す。この整備ユニット８０ａの上面には、各液滴吐出ヘッドのインク吐出面を覆うキャップユニット（キャッピング手段）８１と、各液滴吐出ヘッドのインク吐出面を拭うワイパユニット（ワイピング手段）９０とが、隣接して形成されている。
【００３３】
キャップユニット８１には、各液滴吐出ヘッドのインク吐出面を覆うキャップ８２が形成されている。なおキャップユニット８１には、液滴吐出ヘッドと同数以上のキャップ８２が形成されている。また各キャップ８２は、各液滴吐出ヘッドと対応する位置に配置されている。すなわち、基板の搬送方向と直交する方向に３列に並んで配列され、各列間で整備ユニット８０ａの長手方向にずれた位置に配置されている。
【００３４】
図７は、キャップユニットの説明図であって、図６のＡ−Ａ線における正面断面図である。キャップユニット８１に形成されたキャップ８２は、その上面を液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに当接させて使用する。そのため、キャップ８２の上面には凹部８４が形成されている。この凹部８４は、液滴吐出ヘッド３４に形成されたすべてのノズル１８を内包しうる大きさに形成されている。これにより、液滴吐出ヘッド３４の各ノズル１８とキャップ８２の上面との接触が回避され、各ノズル１８の開口部に形成されるインクのメニスカスが維持される。また、凹部８４を取り囲むキャップ８２の上面は面精度よく形成されている。これにより、液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに形成された各ノズル１８を密閉封止することができるようになっている。
【００３５】
一方、キャップユニット８１には、液滴吐出ヘッド３４に形成された各ノズル１８を吸引する吸引手段８５が接続されている。具体的には、各キャップ８２の凹部８４から外部のポンプ８６にかけて配管８８が形成されている。そして、このポンプ８６を運転することにより、凹部８４内の空気が吸引されて、各ノズル１８を吸引しうるようになっている。
【００３６】
図８は、ワイパユニットの説明図であって、図６のＢ−Ｂ線における側面断面図である。ワイパユニット９０には、例えばポリエステルの織布等からなるワイピングシート９２が配置されている。このワイピングシート９２は、ヘッドユニット７１における１列分の液滴吐出ヘッド３４がワイピング可能となるように、ヘッドユニット７１と同等以上の幅に形成されている。一方、整備ユニット８０ａの内部には、ワイピングシート９２の繰り出しローラ９３および巻き取りローラ９６が配置されている。なお巻き取りローラ９６は、図示しないモータ等により回転駆動可能とされている。また整備ユニット８０ａの上面には、第１ガイドローラ９４および第２ガイドローラ９５が配置されている。この第１ガイドローラ９４と第２ガイドローラ９５との間隔は、液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａの幅より広くなっている。なお、各ローラは平行に配置され、ワイピングシート９２は繰り出しローラ９３から第１ガイドローラ９４および第２ガイドローラ９５を介して巻き取りローラ９６に巻き回されている。この第１ガイドローラ９４および第２ガイドローラ９５の間において、ワイピングシート９２は整備ユニット８０ａの上面に配置され、また液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａと平行に配置される。
【００３７】
また、繰り出しローラ９３と第１ガイドローラ９４との間には、ワイピングシート９２に対する洗浄液塗布手段９８が設けられている。この洗浄液塗布手段９８として、上述したインクジェットヘッド等を採用することができる。また洗浄液塗布手段９８は、ワイピングシート９２の全幅にわたって洗浄液を塗布しうるように形成されている。なお、ワイパユニット９０は、洗浄液の塗布されたワイピングシート９２で、液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａを拭うことにより、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去するものである。そこで洗浄液として、インクとの親和性がよく、なおかつインク吐出面１２ａから揮発し易い物質を使用するのが望ましい。具体的には、液滴吐出ヘッド３４により吐出されるインクの溶媒を洗浄液として使用することができる。
【００３８】
なお、上記のようにワイピングシート９２を使用したワイパユニット９０に代えて、またはそのワイパユニット９０とともに、ゴムべらを使用したワイパユニットを設けてもよい。このワイパユニットは、整備ユニット８０ａの上面に可撓性を有するゴムべらを立設して構成する。このゴムべらは、ヘッドユニット７１と同等の長さに形成されている。そして、このゴムべらを液滴吐出ヘッドのインク吐出面に押し当てて、インク吐出面と平行に移動させることにより、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去することができる。ゴムべらを使用したワイパユニットは、ワイピングシート９２を使用したワイパユニット９０より、低コストで構築することができる。なお整備ユニット８０ａには、上記以外の整備手段を設けてもよい。
【００３９】
［描画装置の整備方法］
次に、上述した整備ユニット８０ａを使用して描画装置を整備する方法につき、図７および図８を用いて説明する。
第１に、描画装置の運転停止中に、液滴吐出ヘッド３４の各ノズル１８に滞留しているインクの乾燥を防止するため、液滴吐出ヘッド３４をキャッピングする方法について説明する。描画装置の運転終了後、図７に示すように、まずヘッドユニット７１をステージの側方に移動させる。次に、整備ユニット８０ａを上昇させ、ヘッドユニット７１における各液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに、整備ユニット８０ａの各キャップ８２の上面を当接させる。その際、各液滴吐出ヘッド３４のすべてのノズル１８が、各キャップ８２の凹部８４に内包されるように、あらかじめ両者を位置決めしておく。これにより、各液滴吐出ヘッド３４のすべてのノズル１８が各キャップ８２により密閉封止され、各ノズル１８に滞留しているインクの乾燥が防止される。
【００４０】
第２に、描画装置の運転開始時に、液滴吐出ヘッド３４の各ノズル１８にインクを導入するため、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引する方法について説明する。上述したように、描画装置の運転停止中には、液滴吐出ヘッド３４がキャッピングされている。そこで、描画装置の運転開始時には、液滴吐出ヘッド３４をキャッピングした状態のまま、ポンプ８６を運転する。このポンプ８６により、各キャップ８２における凹部８４内の空気が吸引されて、各液滴吐出ヘッド３４のノズル１８が吸引される。これにより、液滴吐出ヘッド３４内のインクが各ノズル１８に導入され、液滴吐出ヘッド３４からのインク吐出が可能な状態となって、描画装置の運転を開始することができるようになる。なお、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引すると、ノズル１８から若干のインクが凹部８４内に漏れ出すことになる。この漏れ出したインクは、ポンプ８６により図示しない廃液タンクに回収して再利用する。
【００４１】
また、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引すると、図８に示すように、ノズル１８から漏れ出したインクが液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに付着することがある。そして、インク吐出面１２ａにおけるノズル１８の開口部周辺にインク５４ａが付着した状態で、液滴吐出ヘッド３４からインクを吐出すると、吐出されたインクの飛行曲がりが発生するおそれがある。そこで、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引した後に、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去するため、インク吐出面１２ａのワイピングを行う方法について説明する。
【００４２】
まず、液滴吐出ヘッド３４の下方にワイパユニット９０を配置する。次に、図示しないモータ等により巻き取りローラ９６を回転させ、各ローラに沿ってワイピングシート９２を移動させる。次に、洗浄液塗布手段９８からワイピングシート９２に対して洗浄液を塗布する。そして、ワイパユニット９０を上昇させ、ワイピングシート９２をインク吐出面１２ａに押し当てる。すると、インク吐出面１２ａに付着したインクが、ワイピングシート９２に塗布された洗浄液に溶解されつつ、ワイピングシート９２に吸収される。また、ワイピングシート９２はインク吐出面１２ａに沿って移動しているので、常にフレッシュなワイピングシート９２によりインク吐出面１２ａが払拭される。以上により、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａが除去される。
【００４３】
第３に、描画装置の運転中に、液滴吐出ヘッド３４のノズル詰まりを解消するため、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引する方法について説明する。液滴吐出ヘッド３４のノズル１８は微小径に形成されているため、乾燥したインクやゴミなどによるノズル詰まりが発生することがある。そこで、ノズル詰まりの原因物質をノズル１８から除去して、インクの再吐出を可能とするため、描画装置の運転中にノズル１８の吸引を行う。まず描画装置の運転を一時停止して、図７に示すように、ヘッドユニット７１をステージの側方に移動する。次に、液滴吐出ヘッド３４をキャッピングして、ノズル１８の吸引を行う。さらに、インク吐出面１２ａのワイピングを行う。なお、各工程の具体的な方法は上記と同様である。その後、ヘッドユニット７１をステージの上方に移動させて、描画装置の運転を再開すればよい。
【００４４】
第４に、描画装置の運転中に、吐出したインクの飛行曲がりを解消するため、インク吐出面１２ａのワイピングを行う方法について説明する。描画装置の運転中にも、吐出されたインクがインク吐出面１２ａに付着して、その後に吐出されるインクの飛行曲がりを発生させる場合がある。なお、図３に示す描画装置の検査部６４により、基板Ｓ上におけるインク吐出位置を確認すれば、インクの飛行曲がりの発生を検知することができる。そこで、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去して、所定位置へのインク吐出を可能とするため、インク吐出面１２ａのワイピングを行う。まず、描画装置の運転を一時停止して、ヘッドユニット７１をステージの側方に移動する。次に、インク吐出面１２ａのワイピングを行う。なお、各工程の具体的な方法は上記と同様である。その後、ヘッドユニット７１をステージの上方に移動させて、描画装置の運転を再開すればよい。
【００４５】
第５に、描画装置の運転中または運転停止中に、使用不可能となった液滴吐出ヘッド３４を交換する方法について説明する。まず、描画装置の運転を一時停止して、ヘッドユニット７１をステージの側方に移動する。そのステージの側方において、作業者が手作業で液滴吐出ヘッド３４を交換する。なお、ヘッドユニット７１と整備ユニット８０ａとは当初離間しているので、液滴吐出ヘッド３４の交換作業を行うことができる。また、ロボット等を制御して、自動的に液滴吐出ヘッド３４の交換を行ってもよい。この場合、描画装置の周辺に対する作業者の侵入がないので、クリーンな環境を再構築する必要がなくなる。
【００４６】
以上に詳述したように、本実施形態に係る描画装置では、ヘッドユニット７１を整備ユニット８０ａの位置まで移動可能に形成した。この構成によれば、ヘッドユニット７１の整備のためステージを下方に移動させる必要がないので、設備コストの抑制が可能になる。また、本実施形態に係る描画装置では、整備ユニット８０ａを搬送ラインの側方に配置して、ヘッドユニット７１を搬送ラインの側方まで移動可能に形成した。この構成によれば、ヘッドユニット７１の中央部に固定された液滴吐出ヘッド３４であっても、搬送ラインの側方において作業者がこれを容易に交換することができる。逆に、整備ユニット８０ａに形成されたキャップユニット８１およびワイパユニット９０の整備も簡単に行うことができる。
【００４７】
なお本実施形態では、ヘッドユニット７１に固定された液滴吐出ヘッド３４と同数以上のキャップ８２を整備ユニット８０ａに形成した。しかし、液滴吐出ヘッド３４より少数のキャップ８２を整備ユニット８０ａに形成した場合でも、上述した第２ないし第５の方法を実施することができる。この場合、複数の液滴吐出ヘッド３４を複数のグループに分けて、各グループごとに第２ないし第５の方法を順次実施する。具体的には、図７に示すように、まずヘッドユニット７１先端部の第１グループに属する液滴吐出ヘッド３４をステージの側方に移動させる。そして、第１グループの液滴吐出ヘッド３４についてキャッピングおよびノズルの吸引を行い、さらにインク吐出面１２ａのワイピングを行う。次に、ヘッドユニット７１から整備ユニット８０ａを離間させ、ヘッドユニット７１の第２グループに属する液滴吐出ヘッド３４をステージの側方に移動させる。そして、第２グループの液滴吐出ヘッド３４についてキャッピングおよびノズルの吸引を行い、さらにインク吐出面１２ａのワイピングを行う。このように、各グループごとに第２ないし第５の方法を順次実施することにより、すべての液滴吐出ヘッド３４について第２ないし第５の方法を実施することができる。この場合、整備ユニット８０ａを小型に形成することができるので、整備ユニット８０ａの製造コストを削減することが可能になり、また省スペース化が可能になる。
【００４８】
また、ヘッドユニット７１を長手方向に２つに分割し、それぞれのヘッドユニット７１をステージの両側方に移動可能に形成してもよい。この場合、各ヘッドユニット７１に対応して、ステージの両側方に整備ユニット８０ａを配置する。各整備ユニット８０ａは、分割前のヘッドユニット７１の半分程度の長さとなるため、上述した実施形態に比べて省スペース化が可能となる。またこの構成によれば、同時にすべての液滴吐出ヘッド３４をキャッピングすることができるので、上述した第１の方法を実施することも可能になる。
【００４９】
［カラーフィルターの製造方法］
次に、本実施形態のカラーフィルター製造装置１を用いたカラーフィルターの製造方法の一例を説明する。図９は、基板Ｓにおけるカラーフィルター領域５１の説明図である。上記カラーフィルター製造装置１を用いたカラーフィルターの製造方法は、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ー領域５１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ー領域５１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ーとして用いることができる。なお、各カラーフィルター領域５１においては、図９に示したように、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、本例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ー型等としてもよい。
【００５０】
図１０は、カラーフィルターの製造方法の説明図である。このようなカラーフィルター領域５１を形成するには、まず、図１０（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５２を形成する。このブラックマトリクス５２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ー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５２の格子で囲まれる最小の表示要素、すなわちフィルターエレメント５３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。
【００５１】
次に、図１０（ｂ）に示すように、本実施形態のカラーフィルター製造装置１におけるインク受容層形成装置２の液滴吐出ヘッド３４からインク受容層となる樹脂組成物を含有するインク滴５４（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５４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、インク受容層形成装置２の焼成部においてインク滴の焼成を行い、図１０（ｃ）に示すようなインク受容層６０とする。
【００５２】
次に、図１０（ｄ）に示すように、Ｒ着色層形成装置３の液滴吐出ヘッド３４からＲのインク滴５４Ｒ（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５４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、Ｒ着色層形成装置３の仮焼成部６５においてインクの仮焼成を行い、図１０（ｅ）に示すようなＲ着色層３４Ｒとする。以上の工程を、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５においても繰り返し、図１０（ｆ）に示すように、Ｇ着色層３４Ｇ、Ｂ着色層３４Ｂを順次形成する。Ｒ着色層３４Ｒ、Ｇ着色層３４Ｇ、Ｂ着色層３４Ｂを全て形成した後、本焼成装置６においてこれら着色層３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを一括して焼成する。
【００５３】
次いで、基板Ｓを平坦化し、かつ着色層３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを保護するため、図１０（ｇ）に示すように各着色層３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂやブラックマトリクス５２を覆うオーバーコート膜（保護膜）５６を形成する。このオーバーコート膜５６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３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの場合と同様に描画装置を用いることもできる。
【００５４】
上述したように、本実施形態のカラーフィルター製造装置１を構成する描画装置７２は、給材部６１と除材部６６とを結ぶ直線状の基板搬送ラインの途中に描画部６３を備え、複数の液滴吐出ヘッド３４の配列方向と交差する方向に、基板Ｓを移動させつつ液滴吐出ヘッド３４からインクを吐出することで所望形状のパターンを形成するものである。つまり、描画前の基板Ｓを描画部６３の一端から供給し、描画後の基板Ｓを描画部６３の他端から排出する構成であるから、基板Ｓを描画部６３内に連続的に流すことができ、一方向のみの搬送中に複数の液滴吐出ヘッド３４を用いて一気に描画を行うことができる。そのため、１枚の基板を処理するのに必要なタクトタイムを短縮でき、生産性に優れた装置を実現することができる。また、給材部６１、描画部６３、および除材部６６が直線状に配列されているため、装置の占有スペースを縮小することができる。さらに、基板の搬送方向を変える機能を持つ搬送装置が不要となるので、装置構成を簡略化することができる。
【００５５】
［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１１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１１中の符号３０は液晶装置である。この液晶装置３０は透過型のもので、一対のガラス基板３１、３２の間にＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶等からなる液晶層３３が挟持されてなるものである。
【００５６】
一方のガラス基板３１には、その内面に上記カラーフィルター５５が形成されている。カラーフィルター５５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色からなる着色層３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ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３４Ｒ（３４Ｇ、３４Ｂ）間には、ブラックマトリクス５２が形成されている。そして、これらカラーフィルター５５およびブラックマトリクス５２の上には、カラーフィルター５５やブラックマトリクス５２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）５６が形成されている。オーバーコート膜５６の上には複数の電極３７がストライプ状に形成され、さらにその上には配向膜３８が形成されている。
【００５７】
他方のガラス基板３２には、その内面に、カラーフィルター５５側の電極３７と直交するようにして、複数の電極３９がストライプ状に形成されており、これら電極３９上には、配向膜４０が形成されている。なお、前記カラーフィルター５５の各着色層３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂは、それぞれ各ガラス基板３２上の電極３９、３７の交差する位置に配置されている。また、電極３７、３９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３２とカラーフィルター５５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３１、３２間にはこれら基板３１、３２間の間隔（セルギャップ）を一定に保持するためスペーサ４１が設けられている。さらに、これらガラス基板３１、３２間には液晶３３を封入するためのシール材４２が設けられている。
【００５８】
本実施形態の液晶装置３０では、上記カラーフィルター製造装置１を用いて製造されるカラーフィルター５５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。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態につき、図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態のカラーフィルター製造装置の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成図である。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
本実施形態のカラーフィルター製造装置における描画装置１０３は、基板の搬送ラインの側方に描画部１６３を有しており、前工程側から後工程側に搬送される基板Ｓをメイン搬送ライン１６０から引き込んで描画を行い、描画後に再度メイン搬送ライン１６０に戻す構成である。そのため、メイン搬送ライン１６０から描画部１６３への分岐点に、基板の搬送方向を９０°切り替えるピボット装置１６９が設けられている。なお、この搬送装置１６９と描画部１６３との間に、表面改質部１６２が設けられている。本実施形態の構成とすることにより、基板Ｓをメイン搬送ライン１６０から引き込む過程でカラーフィルターの描画を行い、基板Ｓを再度メイン搬送ライン１６０に戻す過程で描画不良の補修を行うことができる。
【００６１】
図１２の描画装置１０３では、描画部１６３から見てメイン搬送ライン１６０の反対側に、整備部１８０が設けられている。そしてヘッドユニット１７１が、描画部１６３から整備部１８０へと移動可能に形成されている。この整備部には、第１実施形態と同様の整備ユニット１８０ａが設けられている。すなわちこの整備ユニット１８０ａは、キャップユニット１８１や吸引手段（不図示）、ワイパユニット１９０等を備えている。また、整備ユニット１８０ａは上下方向に移動可能に形成され、整備部１８０に移動したヘッドユニット１７１に当接して、液滴吐出ヘッドのキャッピング、ノズルの吸引、インク吐出面のワイピングなどを行うことができるようになっている。このように、第２実施形態でもヘッドユニット１７１が整備ユニット１８０の位置まで移動可能に形成されているので、ヘッドユニット１７１の整備のためステージを下方に移動させる必要がなく、設備コストの抑制が可能になっている。
【００６２】
［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。
【００６３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態のカラーフィルター製造装置の細部の具体的な構成等に関しては適宜変更が可能である。また、上記実施形態では本発明の描画装置をカラーフィルターの製造に応用する例を挙げたが、カラーフィルターのみならず、有機ＥＬ素子等のデバイス形成技術、あるいは各種配線形成技術に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のカラーフィルター製造装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態のカラーフィルター製造装置の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成斜視図である。
【図３】描画部の近傍のみを示す概略構成斜視図である。
【図４】ヘッドユニットの説明図である。
【図５】液滴吐出ヘッドの説明図である。
【図６】整備ユニットの斜視図である。
【図７】キャップユニットの正面断面図である。
【図８】ワイパユニットの側面断面図である。
【図９】基板におけるカラーフィルター領域の説明図である。
【図１０】カラーフィルターの製造方法の説明図である。
【図１１】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１２】第２実施形態のカラーフィルター製造装置の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成斜視図である。
【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】
Ｓ基板  ６３描画部  ７１ヘッドユニット  ８０整備部  ８０ａ整備ユニット
【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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