(57)【要約】【課題】液滴を一定の質量にて吐出させるための駆動波形を決定する。【解決手段】測定器１５０は、吐出ヘッド１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂから吐出された液滴が、水晶振動子１５４の電極１５３ａに付着すると、水晶振動子１５４の共振周波数の変化量および共振抵抗から、該液滴の粘度と質量を求め、それらを示す液滴情報ＩＤを制御部１１０に供給する。制御部１１０は、液滴情報ＩＤに含まれる粘度および質量から、吐出ヘッド１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂに供給すべき適正駆動波形を決定する。【選択図】      図１
2004216596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動波形に応じて液滴を吐出する吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度および質量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された液滴の粘度および質量に応じて、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形を決定する波形決定手段と
を具備することを特徴とする波形決定装置。
【請求項２】
前記測定手段は、
電極が設けられた圧電素子であって、前記電極を介して電圧が印加された場合に、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着すると、付着した液滴の粘度および質量に応じた共振周波数にて振動すると共に、付着した液滴の粘度に応じた共振抵抗値を示す圧電素子と、
前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着した場合における前記圧電素子の共振抵抗値を取得する共振抵抗値取得手段と、
前記共振抵抗値取得手段により取得された共振抵抗値から、前記電極に付着した液滴の粘度を演算する粘度演算手段と、
前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着する前後における、前記圧電素子の共振周波数の変化量を取得する周波数変化量取得手段と、
前記粘度演算手段により演算された粘度と、前記周波数変化量取得手段により取得された共振周波数の変化量から、前記電極に付着した液滴の質量を演算する質量演算手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の波形決定装置。
【請求項３】
前記測定手段により測定される液滴は、あらかじめ定められた標準駆動波形を前記吐出ヘッドに供給することによって吐出される液滴であり、
前記波形決定手段は、
前記吐出ヘッドから前記標準駆動波形に応じて吐出された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形であって、前記吐出ヘッドから略一定量の液滴を吐出させるための駆動波形を複数記憶する波形記憶手段と、
前記波形記憶手段に記憶された駆動波形のうち、前記測定手段により測定された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形として選択する波形選択手段と、
をさらに含む
ことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の波形決定装置。
【請求項４】
駆動波形に応じて液滴を吐出する吐出ヘッドと、
請求項１乃至３のいずれか１に記載の波形決定装置と、を有し、
前記波形決定装置により決定された駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給する
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
駆動波形に応じて液滴を吐出する吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度および質量を測定する測定過程と、
前記測定過程において測定された液滴の粘度および質量に応じて、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形を決定する波形決定過程と、
を具備することを特徴とする波形決定方法。
【請求項６】
前記測定過程は、
電極が設けられた圧電素子であって、前記電極を介して電圧が印加された場合に、前記電極に吐出ヘッドから吐出された液滴が付着すると、付着した液滴の粘度および質量に応じた共振周波数にて振動すると共に、付着した液滴の粘度に応じた共振抵抗値を示す圧電素子の前記電極に向けて、前記吐出ヘッドから液滴を吐出させる液滴吐出過程と、
前記液滴吐出過程において、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が付着した前記圧電素子の共振抵抗値を取得する共振抵抗値取得過程と、
前記共振抵抗値取得過程において取得された共振抵抗値から、前記電極に付着した液滴の粘度を演算する粘度演算過程と、
前記液滴吐出過程において、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着する前後における、前記圧電素子の共振周波数の変化量を取得する周波数変化量取得過程と、
前記粘度演算過程において演算された粘度と、前記周波数変化量取得過程において取得された共振周波数の変化量とから、前記電極に付着した液滴の質量を演算する質量演算過程とを
さらに含むことを特徴とする請求項５に記載の波形決定方法。
【請求項７】
前記測定過程において測定される液滴は、あらかじめ定められた標準駆動波形を前記吐出ヘッドに供給することにより吐出される液滴であり、
前記波形決定過程においては、前記標準駆動波形に応じて前記吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形であって、前記吐出ヘッドから略一定量の液滴を吐出させるための駆動波形を複数記憶する波形記憶装置に記憶された駆動波形のうち、前記測定過程において測定された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形として決定する
ことを特徴とする請求項５あるいは６に記載の波形決定方法。
【請求項８】
前記液滴吐出過程の前に、前記吐出ヘッドから前記電極の端部近傍に向けて液滴を吐出する液滴予備吐出過程をさらに含み、
前記液滴吐出過程においては、前記吐出ヘッドから前記電極の略中央に向けて液滴を吐出させる
ことを特徴とする請求項６あるいは７に記載の波形決定方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１に記載の波形決定方法により決定された駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給して、前記吐出ヘッドから液滴を吐出させる
ことを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の液滴吐出方法により液滴を塗布する工程を含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の成膜方法により成膜する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のデバイス製造方法によりデバイスを製造する工程を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気光学装置の製造方法により製造されたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電気光学装置を表示部として有する事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】
この発明は、駆動波形に応じて液滴を吐出する吐出ヘッドを有する液滴吐出装置において、吐出ヘッドに供給すべき駆動波形を決定するための波形決定方法、波形決定装置、液滴吐出方法、液滴吐出装置、成膜方法、デバイス製造方法、ならびに、電気光学装置および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるインクジェット描画装置などの液滴吐出装置は、溶液を一時的に貯える吐出ヘッドに、貯えられた溶液を増圧するピエゾ素子などが設けられており、該ピエゾ素子に対して駆動波形に従った駆動信号を供給して、吐出ヘッドから液滴を吐出するようになされている。ここで、駆動波形とは、１回の液滴吐出にかかる駆動信号の信号レベルが、時系列的に規定された情報である。この種の液滴吐出装置においては、吐出される液滴の量が目標値に近く、またその安定性が高いほど、より高精度にパターニングすることができる。
【０００３】
ところで、溶液の粘度は温度に応じて変化するのが一般であり、駆動波形を一定とした場合、溶液の温度変化に伴って液滴の量が変化してしまうという問題が生じる。具体的には、溶液の温度が下がり、溶液の粘度が上がるほど、吐出される液滴の量が少なくなる、という問題が生じる。
【０００４】
このような問題に対処する技術のひとつとして、吐出ヘッド近傍に温度センサを設け、該温度センサよって吐出ヘッド内の溶液の温度を検出して、その検出結果から粘度を推定し、液滴の量が略一定となるような駆動波形を、推定した粘度に応じて決定するという技術が知られている（例えば、特許文献１や特許文献２など）。このような技術によれば、一定の駆動波形により液滴吐出を行う場合と比較して、粘度の推定値が反映された駆動波形が用いられるため、液滴量の安定性を向上させることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１８２９９７号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−２０２８８４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駆動波形の決定に用いられる粘度は、溶液の温度を介して間接的に求められる推定値であるため、その推定値に誤差が生じる可能性があった。また、一般に、吐出ヘッド内の溶液の温度は一様ではなく、温度センサの取り付け位置に応じて、検出される温度が異なる場合があった。これらの理由から、溶液の温度から粘度を推定し、推定された粘度を反映させた駆動波形により液滴を吐出させたとしても、液滴量は充分な安定性を有しているとは言い難かった。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、液滴を一定の質量にて吐出させるための駆動波形を決定する波形決定装置、該波形決定装置において実行される波形決定方法、該波形決定装置を含む液滴吐出装置、該波形決定方法を含む液滴吐出方法、該液滴吐出方法を用いた成膜方法、該成膜方法を用いたデバイス製造方法、該デバイス製造方法を用いた電気光学装置の製造方法、該製造方法により製造された電気光学装置、および、該電気光学装置を搭載した電子機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、駆動波形に応じて液滴を吐出する吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度および質量を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された液滴の粘度および質量に応じて、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形を決定する波形決定手段と、を具備することを特徴とする波形決定装置を提供する。
かかる波形決定装置によれば、液滴を一定の質量にて吐出させる駆動波形を、該吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度と質量とに応じて決定することができるため、吐出ヘッドから吐出される液滴の質量の安定性を向上させることが可能となる。
【００１０】
ここで、前記測定手段は、電極が設けられた圧電素子であって、前記電極を介して電圧が印加された場合に、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着すると、付着した液滴の粘度および質量に応じた共振周波数にて振動すると共に、付着した液滴の粘度に応じた共振抵抗値を示す圧電素子と、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着した場合における前記圧電素子の共振抵抗値を取得する共振抵抗値取得手段と、前記共振抵抗値取得手段により取得された共振抵抗値から、前記電極に付着した液滴の粘度を演算する粘度演算手段と、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着する前後における、前記圧電素子の共振周波数の変化量を取得する周波数変化量取得手段と、前記粘度手段により検出された粘度と、前記周波数変化量取得手段により取得された共振周波数の変化量とから、前記電極に付着した液滴の質量を演算する質量演算手段とをさらに含むことが好ましい。
このように、圧電素子の共振抵抗および共振周波数の変化量から、液滴の粘度と、質量を演算することにより、液滴の１滴ごとの粘度および質量を測定することが可能となる。これにより、駆動波形の決定時において、液滴を大量の無駄に消費することがないため、省資源化に寄与することができる。
【００１１】
また、前記測定手段により測定される液滴は、あらかじめ定められた標準駆動波形を前記吐出ヘッドに供給することによって吐出される液滴であり、前記波形決定手段は、前記吐出ヘッドから前記標準駆動波形に応じて吐出された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形であって、前記吐出ヘッドから略一定量の液滴を吐出させるための駆動波形を複数記憶する波形記憶手段と、前記波形記憶手段に記憶された駆動波形のうち、前記測定手段により測定された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形として選択する波形選択手段と、をさらに含むことが好ましい。
このように、波形記憶手段に記憶される駆動波形の中から駆動波形を選択して、吐出ヘッドに供給すべき駆動波形を決定することにより、駆動波形の決定にかかる処理が簡易なものとなる。
【００１２】
また、本発明は、駆動波形に応じて液滴を吐出する吐出ヘッドと、前記波形決定装置と、を有し、前記波形決定装置により決定された駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給することを特徴とする液滴吐出装置を提供する。上述したように本発明にかかる波形決定装置によれば、吐出ヘッドから吐出される液滴の質量安定性が高いため、液滴吐出装置においては、高精度に液滴を塗布することができる。
【００１３】
さらに、本発明は、駆動波形に応じて液滴を吐出する吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度および質量を測定する測定過程と、前記測定過程において測定された液滴の粘度および質量に応じて、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形を決定する波形決定過程と、を具備することを特徴とする波形決定方法を提供する。
かかる波形決定方法によれば、上記波形決定装置と同様に、液滴を一定の質量にて吐出させる駆動波形を、該吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度と質量とに応じて決定することができるため、吐出ヘッドから吐出される液滴の質量の安定性を向上させることが可能となる。
【００１４】
ここで、前記測定過程は、電極が設けられた圧電素子であって、前記電極を介して電圧が印加された場合に、前記電極に吐出ヘッドから吐出された液滴が付着すると、付着した液滴の粘度および質量に応じた共振周波数にて振動すると共に、付着した液滴の粘度に応じた共振抵抗値を示す圧電素子の前記電極に向けて、前記吐出ヘッドから液滴を吐出させる液滴吐出過程と、前記液滴吐出過程において、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が付着した前記圧電素子の共振抵抗値を取得する共振抵抗値取得過程と、前記共振抵抗値取得過程において取得された共振抵抗値から、前記電極に付着した液滴の粘度を演算する粘度演算過程と、前記液滴吐出過程において、前記吐出ヘッドから吐出された液滴が前記電極に付着する前後における、前記圧電素子の共振周波数の変化量を取得する周波数変化量取得過程と、前記粘度検出過程において検出された粘度と、前記周波数変化量取得過程において取得された共振周波数の変化量とから、前記電極に付着した液滴の質量を演算する質量演算過程とをさらに含むことが好ましい。
このように、圧電素子の共振抵抗および共振周波数の変化量から、液滴の粘度および質量を演算することにより、液滴の１滴ごとの粘度および質量を測定することが可能となる。これにより、駆動波形の決定時において、液滴を大量の無駄に消費することがないため、省資源化に寄与することができる。
【００１５】
また、別の好ましい様態において、前記測定過程において測定される液滴は、あらかじめ定められた標準駆動波形を前記吐出ヘッドに供給することにより吐出される液滴であり、前記波形決定過程においては、前記標準駆動波形に応じて前記吐出ヘッドから吐出された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形であって、前記吐出ヘッドから略一定量の液滴を吐出させるための駆動波形を複数記憶する波形記憶装置に記憶された駆動波形のうち、前記液滴測定過程において測定された液滴の粘度および質量に対応付けられた駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給すべき駆動波形として決定する。
このように、記憶装置に記憶される複数の駆動波形の中から駆動波形を選択することにより、駆動波形の決定にかかる処理が簡易なものとなる。
【００１６】
上記波形決定方法において、前記液滴吐出過程の前に、前記吐出ヘッドから前記電極の端部近傍に向けて液滴を吐出する液滴予備吐出過程をさらに含み、前記液滴吐出過程においては、前記吐出ヘッドから前記電極の略中央に向けて液滴を吐出させることが好ましい。
このように、電極の端部に液滴を付着させる液滴予備吐出過程を設けることにより、液滴の付着により圧電素子に生じる共振抵抗の変化が、液滴予備吐出過程と、液滴吐出過程との２段階で行われ、精度良く液滴の粘度および質量を測定することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記波形決定方法により決定された駆動波形を、前記吐出ヘッドに供給して、前記吐出ヘッドから液滴を吐出させることを特徴とする液滴吐出方法を提供する。この他にも、本発明は、該液滴吐出方法により液滴を塗布する工程を含むことを特徴とする成膜方法、該成膜方法により成膜する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法、該デバイス製造方法によりデバイスを製造する工程を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法、ならびに、該製造方法により製造されたことを特徴とする電気光学装置、および、該電気光学装置を表示部として有する事を特徴とする電子機器を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかる波形決定装置を備えた液滴吐出装置について図面を参照して説明する。以下の説明においては、かかる液滴吐出装置の一例として、電気光学装置に含まれるカラーフィルタの製造に用いられる液滴吐出装置について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態にかかる液滴吐出装置１００の構成を示す図である。この図において、制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などを含み、液滴吐出装置１００全体を制御する。この制御部１１０が実行する制御内容としては、例えば、カラーフィルタ用の基板２００を走査するための制御の他、後述する測定器１５０から供給される情報に応じて駆動波形を決定し、決定した駆動波形に従って駆動信号を吐出ヘッド１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂに供給する処理などがある。
【００２０】
タンク１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂの各々は、例えば無機顔料により着色されたアクリル樹脂やポリウレタン樹脂等のカラーフィルタ用のインクを貯蔵する。さらに詳述すると、タンク１２０Ｒには、赤色インクが貯蔵されており、タンク１２０Ｇには、緑色インクが貯蔵されており、タンク１２０Ｂには、青色インクが貯蔵されている。これら各色に対応したインクの各々は、基板２００に塗布された後乾燥すると、赤、緑および青のいずれかに対応する波長の光を選択的に透過させる役割を果たす。
【００２１】
この実施形態においては、説明の便宜上、赤色インク、緑色インクおよび青色インクは、それらの液体としての性質（例えば温度に応じた粘度特性など）が略同一に揃えられており、同一条件下では、同様な流体的挙動を示すものとする。したがって、仮に液滴吐出にかかる条件が全く同一であれば、いずれのインクを用いた場合であっても、同量の液滴にて吐出される。
【００２２】
吐出ヘッド１３０Ｒは、圧力室と、ピエゾ素子１３２と、ノズルとを有している。このうち、圧力室は、タンク１２０Ｒ内と連通し、タンク１２０Ｒから供給された赤色インクを一時的に貯える。また、ピエゾ素子１３２は、制御部１１０から供給される駆動信号に応じて、圧力室の内面を変形させ、圧力室内の赤色インクを増減圧する。吐出ヘッド１３０Ｒにおいては、このピエゾ素子１３２による赤色インクの増減圧に応じて、ノズルから赤色インクを液滴として吐出する。
【００２３】
ここで、図２は、１回の液滴吐出につき、ピエゾ素子１３２に供給される駆動信号が時系列的に規定された情報、すなわち、駆動波形を例示する図である。
同図に示すように、時刻「０」から時刻「Ｔ１」までの期間においては、ピエゾ素子１３２に供給される駆動信号は一定値「ＶＭ」をとり、この際、ピエゾ素子１３２は変形しない。続く、時刻「Ｔ１」から時刻「Ｔ２」まで期間において、駆動信号は、「ＶＭ」から「ＶＨ」まで上昇する。これを受けてピエゾ素子１３２は、圧力室内の赤色インクが減圧されるように変形し、タンク１２０Ｒから圧力室に赤色インクが流入する。
【００２４】
次に、時刻「Ｔ２」から時刻「Ｔ３」までの間に、駆動信号は、一定値「ＶＨ」をとり、続く、時刻「Ｔ３」から時刻「Ｔ４」まで間において、駆動信号は、「ＶＨ」から「ＶＬ」まで下降する。この駆動信号の下降により、ピエゾ素子１３２は、圧力室内の赤色インクが増圧するように変形し、圧力室内の赤色インクがノズルから連なった状態で吐出する。なお、以降の説明においては、時刻「Ｔ３」から時刻「Ｔ４」まで期間を、電圧下降期間ΔＴと称し、当該電圧下降期間ΔＴにおいて下降する電圧の量「ＶＨ−ＶＬ」を、電圧下降量ΔＶと称することとする。
【００２５】
次いで、時刻「Ｔ４」から時刻「Ｔ５」までの間に、駆動信号は、一定値「ＶＬ」をとり、続く、時刻「Ｔ５」から時刻「Ｔ６」まで間において、駆動信号は、「ＶＬ」から「ＶＭ」まで上昇する。この駆動信号の上昇により、ピエゾ素子は、圧力室内の赤色インクの圧力が減少するように変形し、上述した電圧下降期間ΔＴに一旦吐出されたインクが引き戻され、その一部が液滴として吐出する。
【００２６】
ここで、説明の便宜上、駆動波形における電圧下降期間ΔＴあるいは電圧下降量ΔＶを調整して、液滴量を変更する技術について説明する。まず、電圧下降期間ΔＴを短くすると、溶液の増圧にかかる期間が短縮されて、電圧下降時間ΔＴ内にノズルから吐出するインクの勢いが増し、液滴量を増大することができる。逆に、電圧下降期間ΔＴを長くすると、ノズルから吐出するインクの勢いが低下し、液滴量を減少させることができる。
【００２７】
一方、電圧下降量ΔＶを大きくすると、インクの増圧量が増大されて、電圧下降時間ΔＴ内にノズルから吐出するインクの量が増し、液滴量を増大させることができる。逆に、電圧下降量ΔＶを小さくすると、ノズルから吐出するインク量が減少し、液滴量を減少させることができる。これらの技術は、例えばノズル径などの吐出ヘッド１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂの機械的構成を変更することなく、液滴量を任意に変更させることができるため、１つのノズルから複数の量の液滴を選択的に吐出させる場合などに広く用いられている技術である。
【００２８】
再び図１に説明を戻す。吐出ヘッド１３０Ｇは、吐出ヘッド１３０Ｒと同様な構成をしており、制御部１１０から供給される駆動信号に応じて、タンク１２０Ｇから供給を受けた緑色インクを液滴として吐出する。同様に吐出ヘッド１３０Ｂも、制御部１１０から供給される駆動信号に応じて、タンク１２０Ｂから供給を受けた青色インクを液滴として吐出する。なお、以降においては、吐出ヘッド１３０Ｒ、吐出ヘッド１３０Ｇ、吐出ヘッド１３０Ｂの各々を特に区別する必要のない場合には、吐出ヘッド１３０と記することとする。
また、ヘッドキャリッジ１４０は、制御部１１０の制御の下、吐出ヘッド１３０を、液滴吐出装置１００における副走査方向（図中Ｘ方向）と平行に搬送する。
【００２９】
次に、測定器１５０は、各吐出ヘッド１３０から吐出された液滴の粘度および質量を求めるものであり、パルス発生部１５１と、センサーチップ１５２と、インピーダンス演算部１５８と、周波数カウンタ１５９と、演算部１６０とを含む。このうち、パルス発生部１５１は、センサーチップ１５２にパルス信号を供給して、センサーチップ１５２に含まれる圧電素子を振動させる。
【００３０】
図３は、センサーチップ１５２の構成を示す図である。この図において、水晶振動子１５４は、例えばＡＴカット水晶振動子などの圧電素子であり、その両面に、一対の電極１５３ａ、１５３ｂが略対向した状態で取り付けられている。また、絶縁体１５５は、導電性を有する支持体１５６ａ、１５６ｂによって、水晶振動子１５４を振動自在に保持する。支持体１５６ａは、電極１５３ａと導通すると共に、絶縁体１５５に固定された端子１５７ａと導通している。一方、支持体１５６ｂは、電極１５３ｂと導通すると共に、絶縁体１５５に固定された端子１５７ｂと導通している。このような構成の下、上述したパルス発生部１５１から出力されたパルス信号が、端子１５７ａ、１５７ｂを介してセンサーチップ１５２に入力すると、水晶振動子１５４が共振周波数にて振動する。
【００３１】
図１に示すように、センサーチップ１５２は、その一方の電極１５３ａが、吐出ヘッド１３０のうち液滴吐出面と対向するように設けられている。測定器１５０においては、吐出ヘッド１３０から吐出された液滴が電極１５３ａに付着すると、電極１５３ａに付着した液滴の粘度と質量とを求める。なお、上述したヘッドキャリッジ１４０は、各吐出ヘッド１３０から吐出された液滴が、電極１５３ａに付着するような位置まで、各吐出ヘッド１３０を搬送することができる。
【００３２】
ここで、水晶振動子１５４は、自身に作用する外力が一定であれば、一定の共振周波数にて振動するが、電極１５３ａに液滴が付着して外力が変化すると、その変化量に応じて共振周波数が変化するという特性を有している。言い換えれば、電極１５３ａに液滴が付着すると、水晶振動子１５４は、その液滴の質量および粘度に応じた共振周波数にて振動するという特性を有している。また、水晶振動子１５４は、電極１５３ａに液体が付着すると、付着した液体の粘度に応じて、その共振抵抗値が変化するという特性を有している。測定器１５０は、これらの水晶振動子１５４の特性を利用して、液滴の質量および粘度を求める。
【００３３】
インピーダンス演算部１５８は、水晶振動子の共振抵抗値を演算により求め、共振抵抗値を示す信号を演算部１６０に供給する。一方、周波数カウンタ１５９は、水晶振動子１５４の共振周波数を検出し、検出結果を示す信号を演算部１６０に供給する。
【００３４】
演算部１６０は、インピーダンス演算部１５８から出力された共振抵抗値を示す信号と、周波数カウンタ１５９から出力された共振周波数を示す信号と受け取ると、それらを用いて、以下のようにして、液滴の粘度および質量を求める。
【００３５】
いま、共振抵抗値をＲとし、電極１５３ａに付着した液滴の粘度をηとすると、それらの関係は、次式で表現できる。
【００３６】
【数１】
2004216596.tif 000003
【００３７】
ここで、Ｋは、圧電材料や磁歪材料について電気系と機械系との結合の程度を示す電気機械結合定数であり、Ａは、水晶振動子１５４の表面積であり、Ｆは、水晶振動子１５４の基本周波数であり、ρＬは、液滴（インク）の密度である。また、液滴の付着前後における共振周波数の変化量をΔｆｒｅｑとした場合、変化量Δｆｒｅｑと、粘度ηとの関係は、次式で表される。
【００３８】
【数２】
2004216596.tif 000004
【００３９】
ここで、ρＱは、水晶振動子１５４の密度であり、μは、水晶振動子１５４の弾性率である。
一方、電極１５３ａに付着した液滴の質量をＩｍとすると、質量Ｉｍと、共振周波数の変化量Δｆｒｅｑとの関係は、次式のようになる。
【００４０】
【数３】
2004216596.tif 000005
【００４１】
ここで、μＱは、ＡＴカット水晶振動子定数である。
このように共振抵抗値は、液滴の粘度ηに応じて変化し（式１参照）、一方の共振周波数の変化量Δｆｒｅｑは、液滴の粘度ηと質量Ｉｍとの両方に応じて変化する（式２、式３参照）。したがって、演算部１６０においては、まず、インピーダンス演算部１５８から供給された共振抵抗値を（式１）に代入して、液滴の粘度ηを求める。
次いで、演算部１６０は、周波数カウンタ１５９から供給される共振周波数を用いて、液滴の付着前後における水晶振動子１５４の共振周波数の変化量Δｆｒｅｑを算出し、変化量Δｆｒｅｑおよび粘度ηを用いて、（式２）および（式３）を演算して、液滴の質量Ｉｍを得る。
演算部１６０は、液滴の粘度ηおよび質量Ｉｍを求めると、それらを示す液滴情報ＩＤを制御部１１０に供給する。
【００４２】
基板キャリッジ１７０は、カラーフィルタ用の基板２００を保持すると共に、制御部１１０の制御の下、保持する基板２００を吐出ヘッド１３０に対して副走査方向（紙面垂直方向）に搬送する。
【００４３】
記憶部１８０は、波形選択テーブルＴＢＬと、波形データＷＤとを記憶する。このうち、波形選択テーブルＴＢＬは、吐出ヘッド１３０から試験的に吐出された液滴の粘度ηと質量Ｉｍとに応じて、吐出ヘッド１３０から目標とする質量の液滴を吐出させるための駆動波形を規定するための情報が格納されたテーブルである。一方、波形データＷＤは、波形選択テーブルＴＢＬにおいて、液滴の粘度ηに対応付けられた駆動波形を複数含むデータである。
【００４４】
図４は、記憶部１８０に記憶される波形選択テーブルＴＢＬを示す図である。この図に示す波形選択テーブルＴＢＬは、ある条件の下で吐出した液滴の粘度ηと、当該液滴の質量Ｉｍとに応じて、吐出ヘッド１３０から吐出される液滴の質量Ｉｍが目標値「１０ｎｇ（ナノグラム）」となるような駆動波形（以下、「適正駆動波形」と称する。）を決定するためのテーブルである。なお、このテーブルにおいて規定される適正駆動波形は、目標値「１０ｎｇ」の液滴を吐出すべく、あらかじめ実験的に設定された駆動波形である。
【００４５】
ここで、波形選択テーブルＴＢＬの前提となる、ある条件の下で吐出した液滴とは、電圧下降量ΔＶが「２５．０ｖ」であり、電圧下降期間ΔＴが「ｔｃ」である駆動波形（以下、「標準駆動波形」と称する。）を、吐出ヘッド１３０に供給して吐出した液滴である。この標準駆動波形は、各インクの粘度が「７．０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）」であり、また、吐出ヘッド１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂにおいて外形誤差などが生じていないという理想的な吐出環境の下、吐出ヘッド１３０から「１０ｎｇ」の液滴を吐出することが可能な波形である。
【００４６】
しかし、実際には、上述したようにインク粘度は温度に応じて変化し、また、吐出ヘッド１３０においても、ピエゾ素子１３２の応答特性の誤差や、ノズルの外形誤差、圧力室の容量誤差などの様々な誤差を有している。したがって、標準駆動波形に従って駆動信号を吐出ヘッド１３０に供給したとしても、吐出される液滴は必ずしも「１０ｎｇ」となるわけではない。
【００４７】
波形選択テーブルＴＢＬにおいては、液滴の６種類の粘度「６．０ｍＰａ・ｓ」、「６．５ｍＰａ・ｓ」、・・・、「８．５ｍＰａ・ｓ」の各々に、波形データＷＤに含まれる波形種「Ａ」、「Ｂ」、・・・、「Ｆ」の各々が、この順で一対一となるように対応付けられている。
【００４８】
ここで、図５は、波形データＷＤに含まれる波形種「Ａ」、「Ｂ」、・・・、「Ｆ」を示す図である。この図に示すように、波形種「Ａ」、「Ｂ」、・・・、「Ｆ」は、電圧下降期間ΔＴが、この順で短くなるように設定された駆動波形である。すなわち、波形種「Ａ」の電圧下降期間「ｔａ」と、波形種「Ｂ」の電圧下降期間「ｔｂ」と、波形種「Ｃ」の電圧下降期間「ｔｃ」と、波形種「Ｄ」の電圧下降期間「ｔｄ」と、波形種「Ｅ」の電圧下降期間「ｔｅ」と、波形種「Ｆ」の電圧下降期間「ｔｆ」との各々は、「ｔａ＞ｔｂ＞ｔｃ＞ｔｄ＞ｔｅ＞ｔｆ」を満たす関係にある。したがって、波形選択テーブルＴＢＬにおいては、液滴の粘度ηが大なるほど、電圧下降時間ΔＴ内にノズルから吐出されるインクの勢いが増すように設定されていることになる。
【００４９】
また、波形選択テーブルＴＢＬにおいては、９種類の質量Ｉｍと６種類の粘度ηとの計５４通りの質量Ｉｍおよび粘度ηの組み合わせの各々に、電圧下降量ΔＶがひとつずつ対応付けられている。電圧下降量ΔＶは、液滴の粘度ηが等しければ、液滴の質量Ｉｍが大なるほど、その値が小さくなるように設定されている。つまり、電圧下降量ΔＶは、液滴の粘度ηが等しければ、質量Ｉｍが大なるほど、電圧下降時間ΔＴ内にノズルから吐出されるインク量が小さくなるように設定されている。
【００５０】
次に、液滴吐出装置１００においてインクが塗布されるカラーフィルタ用の基板および該基板上の構造物について図６を参照して説明する。この図に示すように、ガラスなどの光透過性を有する基板２００には、遮光膜２１０と隔壁２２０とが、基板２００側からこの順で積層されている、このうち遮光膜２１０は、例えばクロムなどの遮光性材料の薄膜である。一方、隔壁２２０は、例えばアクリル樹脂などであり、液滴吐出装置１００において赤色インクが塗布される塗布領域２３０Ｒと、緑色インクが塗布される塗布領域２３０Ｇと、青色インクが塗布される塗布領域２３０Ｂとの各々を区画する役割を果たす。
【００５１】
続いて、液滴吐出装置１００によるカラーフィルタのパターニングの動作について図７を参照して説明する。この動作は、タンク１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂに貯蔵される各インクについて、標準駆動波形に応じて液滴を試験的に吐出させ、その試験的に吐出させた液滴の重量Ｉｍと粘度ηとに応じて、「１０ｎｇ」の液滴を吐出することが可能な適正駆動波形を特定し、特定した適正駆動波形を用いてカラーフィルタのパターニングを行う処理である。液滴吐出装置１００においては、まず基板２００上の塗布領域２３０Ｒへ赤色インクを塗布し、次に塗布領域２３０Ｇへ緑色インクを塗布し、最後に塗布領域２３０Ｂへ青色インクを塗布する。
なお、各タンク１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂに貯蔵される赤色インク、緑色インク、および、青色インクの各々は、この順での温度が低く、赤色インクの粘度は「６．０ｍＰａ・ｓ」であり、緑色インクの粘度は「７．０ｍＰａ・ｓ」であり、青色インクの粘度は「８．０ｍＰａ・ｓ」であるものとする。
【００５２】
まず、制御部１１０は、吐出ヘッド１３０Ｒから吐出された液滴が、水晶振動子１５４の電極１５３ａの端部に付着するような位置まで、ヘッドキャリッジ１４０により吐出ヘッド１３０Ｒを搬送する。ここで、電極１５３ａの端部とは、例えば図３に示す地点ＰＥなどである。続いて、制御部１１０は、標準駆動波形、すなわち、電圧下降期間ΔＴが「ｔｃ」であり、かつ、電圧下降量ΔＶが「２５．０ｖ」である駆動波形に従って、吐出ヘッド１３０Ｒに含まれるピエゾ素子１３２に駆動信号を供給して、吐出ヘッド１３０Ｒから電極１５３ａの端部ＰＥに向けて液滴を吐出させる（ステップＳ１）。
【００５３】
次いで、制御部１１０は、吐出ヘッド１３０Ｒから吐出された液滴が、電極１５３ａの略中央に付着するような位置まで、ヘッドキャリッジ１４０により吐出ヘッド１３０Ｒを搬送する。ここで、電極１５３ａの略中央とは、例えば図３に示す地点ＰＣなどである。続いて、制御部１１０は、標準駆動波形に従って、駆動信号を吐出ヘッド１３０Ｒに供給して、吐出ヘッド１３０Ｒから電極１５３ａの略中央ＰＣに向けて液滴を吐出させる（ステップＳ２）。
【００５４】
一方、測定器１５０は、ステップＳ２により吐出された液滴が、電極１５３ａの略中央ＰＣに付着すると、上述した（式１）、（式２）および（式３）を用いて、共振抵抗値Ｒや、液滴付着の前後における水晶振動子１５４の共振周波数の変化量Δｆｒｅｑから、液滴の粘度ηと、液滴の質量Ｉｍとを求め、粘度ηおよび質量Ｉｍを示す液滴情報ＩＤを制御部１１０に供給する（ステップＳ３）。
【００５５】
制御部１１０は、測定器１５０から液滴情報ＩＤを受け取ると、受け取った液滴情報ＩＤに示される粘度ηと質量Ｉｍとを用いて、適正駆動波形を特定する。ここで、適正駆動波形の特定にかかる動作を説明する前に、ステップＳ２とステップＳ３とにおいて、電極１５３ａに２回液滴を付着させ、そのうちの第２回目（ステップＳ３）に付着させた液滴についての粘度ηと質量Ｉｍとを用いて適正駆動波形を特定する理由について説明する。
【００５６】
これは、第１回目に吐出された液滴は、吐出ヘッド１３０のノズル近傍部分のインク乾燥などの影響により、その特性が不安定となるという吐出ヘッド１３０側の理由と、第１回目の液滴の付着による水晶振動子１５４の応答特性は、あまり安定しないという水晶振動子１５４側の理由との２つの理由である。また、第１回目に液滴を電極１５３ａに付着させる際に、電極１５３ａのうち、その端部ＰＥに液滴を付着させている理由は、共振抵抗値Ｒが急激に変化すると、質量Ｉｍおよび粘度ηを正確に検出することができないため、段階的に共振抵抗値Ｒを変化させるという観点からである。
【００５７】
引き続き制御部１１０による適正駆動波形の決定の動作について説明する。
いま、測定器１５０において求められた液滴の粘度ηが「６．０ｍＰａ・ｓ」であり、また、質量Ｉｍが「１０．３ｎｇ」であったとする。この際、仮に、標準駆動波形を用いて基板２００上に赤色インクをパターニングしたとしても、液滴の質量の目標値は「１０ｎｇ」であるのに対し、実際に吐出される液滴の質量は「１０．３ｎｇ」となり、赤色インクの塗布量が全体で見て「３％」も多くなる。この結果、赤色フィルタは、その膜厚が設計値より「３％」も厚くなってしまい、高品質なカラー表示を提供することができない。
【００５８】
そこで、制御部１１０は、測定器１５０から液滴情報ＩＤを受け取ると、波形選択テーブルＴＢＬ（図４参照）を参照して、受け取った液滴情報ＩＤにより示される液滴の粘度ηと質量Ｉｍとに応じて、吐出ヘッド１３０から「１０ｎｇ」の液滴を吐出させるための適正駆動波形を決定する。まず、制御部１１０は、波形選択テーブルＴＢＬを参照して、６つの波形種「Ａ」、「Ｂ」、・・・、「Ｆ」のうち、粘度η「６．０ｍＰａ・ｓ」から波形種「Ａ」を得る。次いで、制御部１１０は、波形選択テーブルＴＢＬを参照して、電圧下降量ΔＶを特定する。すなわち、制御部１１０は、液滴の質量Ｉｍ「１０．３ｎｇ」と、粘度η「６．０ｍＰａ・ｓ」とから、電圧下降量ΔＶとして「２４．４ｖ」を特定する。以上から、制御部１１０は、適正駆動波形として、波形種「Ａ」と、電圧下降量ΔＶ「２４．４ｖ」とを満たす駆動波形を特定する（ステップＳ４）。
【００５９】
次いで、制御部１１０は、図８（ａ）に示すように、ヘッドキャリッジ１４０により、基板２００に対して吐出ヘッド１３０Ｒを走査すると共に、ステップＳ４において特定した適正駆動波形に従って、吐出ヘッド１３０Ｒに含まれるピエゾ素子１３２に駆動信号を供給する。これにより、吐出ヘッド１３０Ｒから、塗布領域２３０Ｒに向けて吐出された「１０ｎｇ」の液滴により、赤色フィルタにかかるパターニングが行われる（ステップＳ５）。
【００６０】
ここで、赤色インクの吐出に用いられる駆動波形は、「１０．３ｎｇ」の液滴を吐出する標準駆動波形ではなく、波形選択テーブルＴＢＬを用いて特定された適正駆動波形である。上述したように波形選択テーブルＴＢＬにおいては、「１０ｎｇ」の液滴を吐出すべく、あらかじめ実験的に求められた波形種（電圧下降期間ΔＴ）や電圧下降量ΔＶが、粘度ηおよび質量Ｉｍに対応付けられて格納されている。このため、適正駆動波形に応じて吐出ヘッド１３０Ｒから吐出された液滴は、ちょうど「１０ｎｇ」、あるいは「１０ｎｇ」に充分に近い質量の液滴が吐出される。この結果、基板における塗布領域２３０Ｒの各々には、赤色インクが目標値と略同量塗布されることとなる。この後、塗布領域２３０Ｒに塗布された赤色インクは、乾燥すると設計値と略等しい厚みを有する赤色カラーフィルタとなる。
【００６１】
このようにして、赤色インクによるパターニングが終了すると、次いで、制御部１１０は、全てのインクについてのパターニングが終了したか否かを検出する（ステップＳ６）。この時点においては、まだ、緑色インクおよび青色インクについてのパターニングが終了していないため、制御部１１０は、次の緑色インクのパターニングにかかる処理を実行すべく、再び処理手順をステップＳ１に戻す。
【００６２】
まず、制御部１１０は、吐出ヘッド１３０Ｇから吐出された液滴が電極１５３ａの端部に付着するような位置まで、ヘッドキャリッジ１４０により、吐出ヘッド１３０Ｇを搬送する。次に、制御部１１０は、標準駆動波形に従った駆動信号を吐出ヘッド１３０Ｇに供給して、吐出ヘッド１３０Ｇから電極１５３ａの端部ＰＥに向けて液滴を吐出させる（ステップＳ１）。
【００６３】
次いで、制御部１１０は、吐出ヘッド１３０Ｇから吐出された液滴が電極１５３ａの略中央に付着するような位置まで、ヘッドキャリッジ１４０により、吐出ヘッド１３０Ｇを搬送する。続いて、制御部１１０は、標準駆動波形に従った駆動信号を吐出ヘッド１３０Ｇに供給して、吐出ヘッド１３０Ｇから電極１５３ａの略中央ＰＣに向けて液滴を吐出させる（ステップＳ２）。
【００６４】
一方、測定器１５０は、ステップＳ２により吐出された液滴が、電極１５３ａの略中央ＰＣに付着すると、共振抵抗値Ｒと共振周波数の変化量Δｆｒｅｑとから、液滴の粘度ηと、液滴の質量Ｉｍとを求め、求めた粘度ηおよび質量Ｉｍを示す液滴情報ＩＤを制御部１１０に供給する（ステップＳ３）。
【００６５】
制御部１１０は、測定器１５０から液滴情報ＩＤを受け取ると、受け取った液滴情報ＩＤに示される粘度ηと質量Ｉｍとを用いて、適正駆動波形を特定する。例えば、いま、液滴情報ＩＤにより、質量Ｉｍが「１０．０ｎｇ」であり、また、粘度ηが「７．０ｍＰａ・ｓ」である旨が示されているものとする。
【００６６】
この際、制御部１１０は、波形選択テーブルＴＢＬを参照して、液滴の粘度η「７．０ｍＰａ・ｓ」から波形種として「Ｃ」を得る。次いで、制御部１１０は、波形選択テーブルＴＢＬを参照して、液滴の質量Ｉｍ「１０．０ｎｇ」と、粘度η「７．０ｍＰａ・ｓ」とから、電圧下降量ΔＶとして「２５．０ｖ」を得る。以上から、制御部１１０は、適正駆動波形として、波形種「Ｃ」と、電圧下降量ΔＶ「２５．０ｖ」とを満たす駆動波形、つまり、標準駆動波形を適正駆動波形として特定する（ステップＳ４）。
【００６７】
次いで、制御部１１０は、図８（ｂ）に示すように、ヘッドキャリッジ１４０により、基板２００に対して吐出ヘッド１３０Ｇを走査すると共に、ステップＳ４において特定した適正駆動波形に従った駆動信号を吐出ヘッド１３０Ｇに供給して、吐出ヘッド１３０Ｇから基板２００上の塗布領域２３０Ｇに向けて液滴を吐出させる（ステップＳ５）。これにより、吐出ヘッド１３０Ｇからは、略「１０ｎｇ」の液滴が吐出され、該液滴が塗布領域２３０Ｇに塗布され、緑色カラーフィルタのパターニングが行われる。
【００６８】
このようにして、緑色インクによるパターニングが終了すると、次いで、制御部１１０は、全てのインクについてのパターニングが終了したか否かを検出する（ステップＳ６）。この時点においては、まだ、青色インクについてのパターニングを行っていないため、制御部１１０は、青色インクのパターニングにかかる処理を実行すべく、再び処理手順をステップＳ１に戻す。
【００６９】
まず、制御部１１０は、吐出ヘッド１３０Ｂから吐出された液滴が電極１５３ａの端部ＰＥに付着するような位置まで、ヘッドキャリッジ１４０により吐出ヘッド１３０Ｂを搬送する。次に、制御部１１０は、標準駆動波形を吐出ヘッド１３０Ｂに供給して、吐出ヘッド１３０Ｂから電極１５３ａの端部ＰＥに向けて液滴を吐出させる（ステップＳ１）。
【００７０】
次いで、制御部１１０は、吐出ヘッド１３０Ｂから吐出された液滴が電極１５３ａの略中央ＰＣに付着するような位置まで、吐出ヘッド１３０Ｂを搬送する。続いて、制御部１１０は、標準駆動波形に従った駆動信号を吐出ヘッド１３０Ｂに供給して、吐出ヘッド１３０Ｂから電極１５３ａの略中央ＰＣに向けて液滴を吐出する（ステップＳ２）。
【００７１】
一方、測定器１５０は、ステップＳ２により吐出された液滴が、電極１５３ａの略中央ＰＣに付着すると、共振抵抗値Ｒと共振周波数の変化量Δｆｒｅｑとから、液滴の粘度ηと、液滴の質量Ｉｍとを求め、求めた粘度ηと質量Ｉｍとを示す液滴情報ＩＤを制御部１１０に供給する（ステップＳ３）。
【００７２】
制御部１１０は、測定器１５０から液滴情報ＩＤを受け取ると、受け取った液滴情報ＩＤに示される粘度ηと質量Ｉｍとを用いて、適正駆動波形を特定する。例えば、いま、液滴情報ＩＤにより、質量Ｉｍが「９．５ｎｇ」であり、また、粘度ηが「８．５ｍＰａ・ｓ」である旨が示されているものとする。
【００７３】
仮に、このまま標準駆動波形を用いて、基板２００上に青色インクをパターニングしたとしても、目標とする液滴の質量は「１０ｎｇ」であるのに対し、実際に吐出される液滴の質量は「９．５ｎｇ」であるため、青色インクの塗布量が全体として「５％」も少なくなる。この結果、カラーフィルタに含まれる青色フィルタは、その膜厚が設計値より「５％」も薄くなってしまい、高品質なカラー表示を提供することができない。
【００７４】
これに対処すべく、液滴吐出装置１００においては、次のようにして適正駆動波形を特定し、特定した適性駆動波形に従った駆動信号を吐出ヘッド１３０Ｂに供給する。まず、制御部１１０は、波形選択テーブルＴＢＬを参照して、液滴の粘度η「８．５ｍＰａ・ｓ」により波形種として「Ｆ」を特定する。次いで、制御部１１０は、波形選択テーブルＴＢＬを参照して、電圧下降量ΔＶを求める。すなわち、液滴の質量Ｉｍ「９．５ｎｇ」と、粘度η「８．５ｍＰａ・ｓ」とから電圧下降量ΔＶ「２８．５ｖ」を得る。以上から、制御部１１０は、適正駆動波形として、波形種「Ｆ」と、電圧下降量ΔＶ「２８．５ｖ」とを満たす駆動波形を特定する。（ステップＳ４）。
【００７５】
次いで、制御部１１０は、図８（ｃ）に示すように、ヘッドキャリッジ１４０により、基板２００に対して吐出ヘッド１３０Ｂを走査すると共に、ステップＳ４において特定した適正駆動波形に従った駆動信号を、吐出ヘッド１３０Ｂに供給する。これにより、吐出ヘッド１３０Ｂからは「１０ｎｇ」の液滴が吐出され、該液滴が塗布領域２３０Ｂに塗布される。この結果、基板２００における塗布領域２３０Ｂの各々には、設計値と略同一の薄膜の青色フィルタが形成されることとなる。
【００７６】
このように、本実施形態にかかる液滴吐出装置１００によれば、液滴の質量Ｉｍと、粘度ηとを計測し、その計測結果に応じて、吐出ヘッド１３０に供給すべき適正駆動波形を決定し、該適正駆動波形に応じて液滴を吐出ヘッド１３０から吐出させるようになっている。したがって、従来の液滴吐出装置と比較して、以下の様な利点を有している。
【００７７】
まず、従来の吐出ヘッド近傍に設けられた温度センサにより検出された温度から粘度を推定し、推定された粘度を用いて液滴の量が略一定となるような駆動波形を決定する技術であれば、上述したように温度を介して粘度を近似的に求めているため、推定された粘度に誤差が生じる可能性があった。しかも、従来の技術によれば、温度センサの設置場所に応じて、検出される温度自体が異なるため、検出誤差が生じる可能性が高かった。
これら対し、本実施形態に係る液滴吐出装置１００によれば、測定器１５０により液滴の粘度ηを直接検出しているため、検出ミスが生じる可能性が低く、溶液の特性をより正確に捉えることができる。
【００７８】
くわえて、本実施形態においては、吐出された液滴の粘度ηの他に、質量Ｉｍに応じて駆動波形を決定するため、従来技術と比較して、次のような利点がある。上述したように液滴量に誤差が生じる要因としては、インク粘度ηの変化の他に、ピエゾ素子１３２の応答特性の誤差や、ノズル径の誤差、ピエゾ素子１３２の取り付け箇所の剛性の差、圧力室の容積誤差、駆動波形をピエゾ素子１３２に供給するの電気的クロストークなど種々の要因がある。また、この他にも、一般に、液滴の質量は、気圧が低いほど小さくなる傾向にある。
【００７９】
したがって、従来技術のように、粘度ηのみに応じて駆動波形を決定すると、その他の要因の影響が考慮されていないがため、溶液の質量Ｉｍを充分な精度にて安定させることができなかった。これに対し、本実施形態によれば、液滴の粘度ηと、質量Ｉｍとの２つのパラメータに応じて適正駆動波形が決定されるため、粘度ηの影響を反映しつつ、吐出ヘッド１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｇにおける外形誤差などの影響も質量Ｉｍにより反映させることが可能である。このため、粘度ηのみで適正駆動波形を決定する従来技術と比較して、より高い安定性で液滴を吐出させることが可能である。
【００８０】
また、これとは別の従来技術として、吐出ヘッドから吐出される液滴の平均重量を、電子天秤を用いて測定し、その測定値に応じて駆動波形を決定するという技術が知られている。さらに詳述すると、この従来技術においては、吐出ヘッドのノズル毎に２万〜５万滴程度の液滴を吐出させ、その総重量を電子天秤により実測して、総重量を総滴数で割ることにより１滴あたりの平均重量を求め、その平均重量に応じて、適正な駆動波形を決定する。この技術によれば、一定の駆動波形により液滴吐出を行う場合と比較すれば、液滴量の安定性を向上させることができる。しかしながら、吐出ヘッドには、通常、１９２ノズルなどといった多数のノズルが設けられており、ノズル毎に２万〜５万滴の液滴を吐出したとすると、インクなどの溶液を大量に消費してしまう。
【００８１】
これに対し、本実施形態にかかる液滴吐出装置１００によれば、共振周波数の変化量Δｆｒｅｑと、共振抵抗Ｒとから、液滴の質量Ｉｍを１滴ごと測定することができる。このため、駆動波形の決定にあたり、溶液を大量に消費することがなく、インクなどの溶液の省資源化を図るという効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、溶液を大量に消費することがないため、液滴吐出装置１００を用いて製造された製品のコストを抑えるという効果や、適正駆動波形の決定にかかる時間が大幅に短縮されるという効果を奏する。
また、電子天秤を用いた従来技術においては、あくまでも１滴あたりの平均重量を求めているにすぎないため、各液滴間において、その質量Ｉｍに誤差が生じているか否かを確かめることが困難であった。これに対し、液滴吐出装置１００によれば、液滴の質量Ｉｍを１滴ずつ求めることが可能であるため、各液滴間における質量Ｉｍの誤差も容易に確認することが可能である。
【００８２】
なお、本発明は上述した実施形態に限られず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態においては、液滴の質量Ｉｍと粘度ηとを測定するための振動子として、ＡＴカット水晶振動子を用いたが、その他の、ＧＴカット水晶振動子や、弾性表面波（ＳＡＷ）素子、圧電セラミック素子などを用いても、上記実施形態と同様に質量Ｉｍおよび粘度ηを測定することが可能である。
また、上述した実施形態においては、液滴の粘度ηおよび質量Ｉｍを求めるための関係式の一例として（式１）、（式２）および（式３）を示したが、粘度ηおよび質量Ｉｍを求めるための法則は、これらの関係式に限定されるものではなく、使用する定数やパラメータなどが異なる他の関係式や、近似式などを用いても良い。
【００８３】
くわえて、上述した実施形態においては、粘度ηおよび質量Ｉｍに応じて、駆動波形の「波形種」と「電圧下降量ΔＶ」との各々を選択する構成としたが、いずれか一方を選択して、液滴の質量Ｉｍの安定性を確保しても良い。
これらの「波形種」および「電圧下降量ΔＶ」以外にも、図２に示す駆動波形における時刻「Ｔ１」から時刻「Ｔ２」まで期間を調整して、液滴の安定性を確保することが可能である。具体的には、一般に、期間「Ｔ２−Ｔ１」が長くなるほど、タンク１２０Ｒ、１２０Ｂ、１２０ｃから吐出ヘッド１３０Ｒ、１３０Ｂ、１３０ｃの圧力室に流入するインク量が増大するため、より質量Ｉｍの大きな液滴を吐出することができる。したがって、液滴の質量Ｉｍが目標とする質量Ｉｍより小さければ、期間「Ｔ２−Ｔ１」を長くし、液滴の質量Ｉｍが目標とする質量Ｉｍより大きければ、期間「Ｔ２−Ｔ１」を短くするようにすれば良い。
【００８４】
また、上述した実施形態においては、波形選択テーブルＴＢＬを用いて適正駆動波形を決定する例を示したが、適正駆動波形を決定する方法はこれに限られない。例えば、パラメータとして粘度ηと質量Ｉｍとを有する関数であって、「電圧下降量ΔＶ」を一意に特定することが可能な関数を用いて、「電圧下降量ΔＶ」を特定し、その「電圧下降量ΔＶ」により適正駆動波形を決定しても良い。
【００８５】
なお、液滴吐出装置１００の用途は、電気光学装置に用いられるカラーフィルタのパターニングに限られなく、次のような様々な薄膜層の形成に用いることができる。例えば、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示パネルに含まれる有機ＥＬ層や、正孔注入層などの薄膜形成に用いることができる。さらに詳述すると、有機ＥＬ層を形成する場合には、例えばポリチオフェン系の導電性高分子などの有機ＥＬ材料を含む液滴を、基板上に形成された隔壁により仕切られる塗布領域に向けて吐出して、液滴を塗布領域に塗布する。このように塗布された溶液が乾燥すると、塗布領域に有機ＥＬ層が形成される。
【００８６】
また、その他の液滴吐出装置１００の用途としては、プラズマディスプレイに含まれる透明電極の補助配線や、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）カードなどに含まれるアンテナなどのデバイスの形成などがある。具体的には、テトラデカンなどの有機溶液に、銀微粒子などの導電性微粒子を混合した溶液を液滴吐出装置１００によりパターニングした後、有機溶液が乾燥すると、金属薄膜層が形成される。
【００８７】
これら以外にも、液滴吐出装置１００は、例えば立体造形に用いられる熱硬化樹脂や、紫外線硬化樹脂などの他、マイクロレンズアレイ材料、また、ＤＮＡ（ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）やたんぱく質といったの生体物質などの様々な材料を含む液滴を塗布することが可能である。
ここで、本実施形態にかかる液滴吐出装置１００によれば、溶液の質量Ｉｍの安定性が高いため、これらの材料を高精度でパターニングすることができるとともに、質量Ｉｍおよび粘度ηを１滴毎に計測可能なため、適正駆動波形の決定にあたり、材料を大量に消費することがないという効果を奏する。
【００８８】
＜電気光学装置および電子機器＞
最後に、以上説明した液滴吐出装置１００により形成されたカラーフィルタを有する電気光学装置と、該電気光学装置を表示部として適用した電子機器について説明する。
図９は、カラーフィルタを有する電気光学装置の断面図である。この図に示すように、電気光学装置２４０は、大略して、観察者側に向けて光を放出するバックライト機構２４２と、バックライト機構２４２から放出された光を選択的に透過させるパッシブ型液晶表示パネル２４４とを有している。このうち、液晶表示パネル２４４は、基板２４６と、電極２４８と、配向膜２５０と、スペーサ２５２と、配向膜２５４と、電極２５６と、カラーフィルタ２６０とを有している。カラーフィルタ２６０は、前掲した図と上下逆に示されており、隔壁２２０からみて基板２００側が上側（観察者側）に位置している。このカラーフィルタ２６０に含まれる赤色カラーフィルタ２３２Ｒ、緑色カラーフィルタ２３２Ｇおよび青色カラーフィルタ２３２Ｂは、液滴吐出装置１００によりパターニングされたものであり、設計値と略等しい厚みを有している。また、各カラーフィルタ２３２Ｒ、２３２Ｇ、２３２Ｂの背面側には、それらの保護を目的としたオーバーコート層２３４が設けられている。スペーサ２５２を隔てて対向する２つの配向膜２５０、２５４の間隙には、液晶２５３が封入されている。
液晶駆動用ＩＣ２５７は、配線類２５９を介して電極２４８、２５６に駆動信号を供給する。このように電極２４８、２５６に駆動信号が供給されると、対応する液晶２５３の配向状態が変化する。これにより、液晶表示パネル２４４においては、バックライト機構２４２から放出された光を、各カラーフィルタ２３２Ｒ、２３２Ｇ、２３２Ｂに対応する領域（サブ画素）毎に選択的に透過させる。
【００８９】
次に、図１０は、電気光学装置２４０を搭載した携帯電話機３００の外観図である。この図において、携帯電話機３００は、複数の操作ボタン３１０の他、受話口３２０、送話口３３０とともに、電話番号などの各種情報を表示する表示部として、カラーフィルタを含む電気光学装置２４０を備えている。
また、携帯電話機３００以外にも、液滴吐出装置１００を用いて製造された電気光学装置２４０は、コンピュータや、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、車載機器、複写機、オーディオ機器などの各種電子機器の表示部として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示す図である。
【図２】駆動波形を示す図である。
【図３】同液滴吐出装置に含まれるセンサーチップの構成を示す図である。
【図４】記憶部に記憶される波形選択テーブルを示す図である。
【図５】同記憶部に記憶される波形データを示す図である。
【図６】液滴が塗布されるカラーフィルタの基板を示す図である。
【図７】同液滴吐出装置における動作のフローチャートである。
【図８】同基板に液滴が塗布される様子を示す図である。
【図９】電気光学装置の一例を示す図である。
【図１０】同電気光学装置を搭載した電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００  液滴吐出装置、１１０  制御部、１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂ  吐出ヘッド、１３２  ピエゾ素子、１５０  測定器、１５２  センサーチップ、１５４  水晶振動子、１５３ａ，１５３ｂ  電極、１５８  インピーダンス演算部、１５９  周波数カウンタ、１６０  演算部、１７０  記憶部、３００  携帯電話機。ＴＢＬ  波形テーブル、ＷＤ  波形データ。
【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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