(57)【要約】【課題】  吐出不良の発生を未然に回避することができる液滴吐出ヘッド寿命管理方法、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】  液状体を被吐出物上に液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッド２２の動作履歴についてＩＣチップ１０１に記録し、その動作履歴に基づいて該液滴吐出ヘッド２２の寿命について判断することを特徴とする。【選択図】    図１
2005212192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体を被吐出物上に液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドの動作履歴について記録し、該動作履歴に基づいて該液滴吐出ヘッドの寿命について判断することを特徴とする液滴吐出ヘッド寿命管理方法。
【請求項２】
前記動作履歴は、前記液滴吐出ヘッドにおいて液滴が吐出された回数の積算値であるショット数と、該液滴吐出ヘッドが使われている時間の積算時間である使用時間と、該液滴吐出ヘッドについての駆動電圧又は駆動電流波形と、前記液滴吐出ヘッドに供給される液状体の種類を示すデータとのうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド寿命管理方法。
【請求項３】
前記液滴吐出ヘッドの寿命についての判断は、前記ショット数、使用時間、駆動電圧又は駆動電流、液状体の種類のうちの少なくとも１つと、該少なくとも１つについての基準値とを比較することで行うことを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッド寿命管理方法。
【請求項４】
前記液滴吐出ヘッドは、１つの液滴吐出装置に複数個設けられており、
前記動作履歴は、液滴吐出ヘッド毎に記録することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド寿命管理方法。
【請求項５】
前記寿命は、液滴吐出ヘッド毎に判断することを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド寿命管理方法。
【請求項６】
前記寿命についての判断結果は、液滴吐出ヘッド毎に表示することを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッド寿命管理方法。
【請求項７】
前記寿命についての判断結果に基づいて、複数の液滴吐出ヘッドにおける一部又は全部の液滴吐出ヘッドを、新たな液滴吐出ヘッドに取り替えることを特徴とする請求項５又は６に記載の液滴吐出ヘッド寿命管理方法。
【請求項８】
液状体を被吐出物上に液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを保持する保持手段と、
前記液滴吐出ヘッドと被吐出物とのうちの少なくとも一方を移動させる移動手段と、
前記液滴吐出ヘッドの動作履歴が記録される記録手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
前記記録手段は、前記液滴吐出ヘッドに配置されていることを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
１つの前記保持手段は、複数の前記液滴吐出ヘッドを保持し得るものであり、
前記記録手段は、複数の前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに配置されており、
各液滴吐出ヘッドの前記記録手段は、配置されている液滴吐出ヘッドの動作履歴が記録されるものであることを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記記録手段は、ＩＣチップからなることを特徴とする請求項９又は１０に記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記動作履歴に基づいて液滴吐出ヘッドの寿命について判断する寿命判断手段と、
前記寿命判断手段の判断結果を表示する表示手段とを有することを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、液滴吐出ヘッド毎に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置を用いて電気光学装置を製造することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド寿命管理方法、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出ヘッドから液状体を吐出して、基板上の所望位置に所定量の液状体（インク）を配置する液滴吐出装置が考え出されている。また、１つのヘッド保持手段をなすヘッドユニットに複数の液滴吐出ヘッドを配置して、そのヘッドユニットを１回走査することで、基板上の大面積に対して液滴を滴下して製造時間の短縮化及び滴下位置の微細化（高解像度化）などを図った液滴吐出装置も考え出されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５９７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の液滴吐出装置では、液滴の吐出不良が生じたか否かを吐出対象の基板における液滴の着弾位置を観測して判断しているので、製品寿命が超えた液滴吐出ヘッドなどにより吐出不良が生じた場合はその基板は不良品となり、無駄なものとなってしまう。
【０００４】
また、１つのヘッドユニットに複数の液滴吐出ヘッドが配置されている従来の液滴吐出装置では、１つの液滴吐出ヘッドが吐出不良となった場合、そのヘッドユニットにおける全部の液滴吐出ヘッドを新たなものに交換するという、効率の良くない運用を行っていた。これは、複数の液滴吐出ヘッドにおいて、どの液滴吐出ヘッドが不良となったかを判断し難いということも要因となっている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、吐出不良の発生を未然に回避することができる液滴吐出ヘッド寿命管理方法、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、１つの液滴吐出装置に備えられた複数の液滴吐出ヘッドそれぞれについて、寿命一杯まで有効に利用することができる液滴吐出ヘッド寿命管理方法、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法は、液状体を被吐出物上に液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドの動作履歴について記録し、該動作履歴に基づいて該液滴吐出ヘッドの寿命（ダメージ量、正常に吐出できるか否かなど）について判断することを特徴とする。
本発明によれば、液滴吐出ヘッドの動作履歴について記録するので、その動作履歴により液滴吐出ヘッドがどのような使用態様でどれだけ使用されてきたか正確に把握して管理することができる。そして、かかる動作履歴に基づいて液滴吐出ヘッドが受けたダメージ量を算出でき、その液滴吐出ヘッドが不良動作しだす時期である製品寿命に近いか否かなどを判断することができる。したがって、本発明によれば、液滴吐出ヘッドが不良となって吐出位置が外れるなどして製品基板に不良を出す前に、不良となる直前の液滴吐出ヘッドを見つけ出してその液滴吐出ヘッドを新たなヘッドに取り替えることができる。そこで本発明によれば、液滴吐出方式を用いて、従来よりも高品質な製品を低コストで製造することができる。
【０００７】
また、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法は、前記動作履歴が、前記液滴吐出ヘッドにおいて液滴が吐出された回数の積算値であるショット数と、該液滴吐出ヘッドが使われている時間（例えば液滴吐出ヘッドに被吐出物が供給されている状態の期間）の積算時間である使用時間と、該液滴吐出ヘッドについての駆動電圧又は駆動電流波形と、前記液滴吐出ヘッドに供給される液状体の種類を示すデータとのうちの少なくとも１つからなることが好ましい。
本発明によれば、ショット数、使用時間、駆動電圧又は駆動電流波形あるいは吐出対象の液状体の種類などに基づいて、液滴吐出ヘッドが受けたダメージ量を算出できる。例えば、ショット数が多くなるほど、液滴吐出ヘッドが受けている機械的ダメージが大きいと判断できる。また、使用時間が長いほど、液滴吐出ヘッドに供給されている液状体の化学変化などが大きくなり、液滴吐出ヘッドにおける化学的又は機械的なダメージが大きいと判断できる。上記ダメージ量は、液滴吐出ヘッドの駆動電圧又は駆動電流波形と液状体の種類とによっても変わってくるので、その駆動電圧又は駆動電流波形と液状体の種類とを考慮して前記寿命を判断することで、より正確に、吐出不良となる直前の液滴吐出ヘッドを見つけ出すことができる。
【０００８】
また、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法は、前記液滴吐出ヘッドの寿命についての判断を、前記ショット数、使用時間、駆動電圧又は駆動電流、液状体の種類のうちの少なくとも１つと、該少なくとも１つについての基準値とを比較することで行うことが好ましい。
本発明によれば、予め設定した基準値と液滴吐出ヘッドのダメージ量とを比較することとなるので、液滴吐出ヘッドを新たなものに取り替えるべきか否か客観的に正確に判断することができる。ここで、前記基準値は、予め液滴吐出ヘッドについて吐出耐久試験を行うことで導き出すこととしてもよい。吐出耐久試験は、吐出不良となるまで液滴吐出を繰り返す試験としてもよく、ショット数と着弾位置のずれ量との関係を測定する試験としてもよい。その吐出耐久試験は、液状体の種類毎に、また駆動電圧又は駆動電流波形毎に行ってもよい。
【０００９】
また、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法は、前記液滴吐出ヘッドが１つの液滴吐出装置に複数個設けられており、前記動作履歴は、液滴吐出ヘッド毎に記録することが好ましい。
本発明によれば、１つの液滴吐出装置に設けられた複数の液滴吐出ヘッドそれぞれについて動作履歴を管理できるので、例えばその動作履歴を次に設計する液滴吐出装置にフィードバックして、より高性能な液滴吐出装置を作成することができる。また、１つの液滴吐出装置に設けられた複数の液滴吐出ヘッドそれぞれについて動作履歴を管理できるので、新しい液滴吐出ヘッドと古い液滴吐出ヘッドが混在しているような液滴吐出装置についても寿命管理が容易となり、より正確にかつ効率的に液滴吐出ヘッドを新たなものに交換することができる。
【００１０】
また、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法は、前記寿命を液滴吐出ヘッド毎に判断することが好ましい。
本発明によれば、液滴吐出ヘッド毎に寿命に達したか否かなどを客観的に判断することができる。１つの液滴吐出装置に備えられた複数の液滴吐出ヘッドは、一般に配置位置などにより使用頻度が異なる。そこで、本発明は、１つの液滴吐出装置に備えられた複数の液滴吐出ヘッドにおける一部の液滴吐出ヘッドが寿命となったときは、その一部の液滴吐出ヘッドを正確に見つけ出して、その一部の液滴吐出ヘッドのみを新たなものに取り替えることができる。従来においては１つの液滴吐出装置における一部の液滴吐出ヘッドが不良となったときに全部の液滴吐出ヘッドを取り替えるという効率の悪い運用をしていたが、本発明は全ての液滴吐出ヘッドを寿命一杯まで有効利用することができる。
【００１１】
また、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法は、前記寿命についての判断結果を液滴吐出ヘッド毎に表示することが好ましい。
本発明によれば、例えば１つの液滴吐出装置に備えられた複数の液滴吐出ヘッドにおいて、使用頻度が多く吐出不良となる直前の液滴吐出ヘッドを表示することができる。また１つの液滴吐出装置において新しい液滴吐出ヘッドと古い液滴吐出ヘッドが混在している場合でも、寿命に達した又はその直前の液滴吐出ヘッドを客観的に見つけることができ、各液滴吐出ヘッドを寿命一杯まで効率的に利用することができる。
【００１２】
また、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法は、前記寿命についての判断結果に基づいて、複数の液滴吐出ヘッドにおける一部又は全部の液滴吐出ヘッドを、新たな液滴吐出ヘッドに取り替えることが好ましい。
本発明によれば、寿命に達した又はその直前の液滴吐出ヘッドのみを新たなものに取り替え、その他の液滴吐出ヘッドは引き続き利用することができ、装置全体として性能を維持しながら、メンテナンス・コストなどをより低減することができる。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の液滴吐出装置は、液状体を被吐出物上に液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドを保持する保持手段（ヘッドユニット）と、前記液滴吐出ヘッドと被吐出物とのうちの少なくとも一方を移動させる移動手段と、前記液滴吐出ヘッドの動作履歴が記録される記録手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、記録手段に記録されている動作履歴を読み出すことにより、液滴吐出ヘッドがいままでに受けたダメージ量を把握でき、その液滴吐出ヘッドがまだ十分に正常に使用できるものか、交換した方がよいかを客観的に判断できることとなる。したがって本発明の液滴吐出装置によれば、吐出不良となって不良基板を出すことを未然に回避することができる。
【００１４】
また、本発明の液滴吐出装置は、前記記録手段が前記液滴吐出ヘッドに配置されていることが好ましい。
本発明によれば、液滴吐出ヘッドに自身の動作履歴情報が備えられているので、その液滴吐出ヘッドの動作履歴を他の液滴吐出ヘッドの動作履歴などと取り違えるような間違いを少なくすることができ、メンテナンスなどがし易く高性能な液滴吐出装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明の液滴吐出装置は、１つの前記保持手段が複数の前記液滴吐出ヘッドを保持し得るものであり、前記記録手段は、複数の前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに配置されており、各液滴吐出ヘッドの前記記録手段は、配置されている液滴吐出ヘッドの動作履歴が記録されるものであることが好ましい。
本発明によれば、各液滴吐出ヘッドが自身の動作履歴情報を持っているので、その液滴吐出ヘッドの動作履歴を隣接する他の液滴吐出ヘッドの動作履歴などと取り違えるような間違いを少なくすることができ、メンテナンスなどがし易く高性能な液滴吐出装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明の液滴吐出装置は、前記記録手段がＩＣチップからなることが好ましい。
本発明によれば、大量の履歴情報を極めてコンパクトに記憶可能な記録手段を、各液滴吐出ヘッドに配置することができ、液滴吐出ヘッドの動作に影響を与えずに、その液滴吐出ヘッドの寿命について正確に管理することができる。
【００１７】
また、本発明の液滴吐出装置は、前記動作履歴に基づいて液滴吐出ヘッドの寿命について判断する寿命判断手段と、前記寿命判断手段の判断結果を表示する表示手段とを有することが好ましい。
本発明によれば、表示手段の表示を見ることにより、簡便に、液滴吐出ヘッドが不良動作しだす時期である製品寿命に近いか否かなどを認識することができる。すなわち、液滴の着弾位置又は液滴の飛行曲線などを観測することなく、液滴吐出ヘッドがまだ十分に正常に使えるか否かを認識でき、吐出不良を事前に回避することができる。
【００１８】
また、本発明の液滴吐出装置は、前記表示手段が液滴吐出ヘッド毎に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、例えば１つの保持手段に備えられた複数の液滴吐出ヘッドにおいて、使用頻度が多く吐出不良となる直前の液滴吐出ヘッドを表示することができる。また、１つの保持手段において新しい液滴吐出ヘッドと古い液滴吐出ヘッドが混在している場合でも、寿命に達した又はその直前の液滴吐出ヘッドを間違えることなく認識でき、各液滴吐出ヘッドを寿命一杯まで効率的に利用することができる。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、前記液滴吐出装置を用いて電気光学装置を製造することを特徴とする。
本発明によれば、有機ＥＬ装置、液晶表示装置又はプラズマ表示装置などの電気光学装置をなす基板について液滴吐出方式で製造するときに、吐出不良によってその基板が不良製品となることを、事前に回避することができる。そこで、本発明の製造方法は、高品位な画像が表示できるなど高性能な電気光学装置を低コストで製造することができる。また本発明によれば、大画面化に伴う大面積の基板からなる電気光学装置について、複数の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置により、迅速に、高品質に、且つ低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッド寿命管理方法および液滴吐出装置について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッド寿命管理方法が適用される。
【００２１】
（液滴吐出装置の全体構成）
先ず、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の全体構成について、図４及び図５を参照して説明する。図４は本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図であり、図５はかかる液滴吐出装置の主要部を含む部分斜視図である。液滴吐出装置１６はインクなどの液状体を基板などの被吐出物上の所望位置に液滴として吐出するものである。液滴吐出装置１６は、本発明の特徴の一つとなるものであって、液状体を被吐出物上に液滴として吐出するノズルを備える液滴吐出ヘッド２２と、その液滴吐出ヘッド２２を複数保持するヘッドユニット２６とを有している。また、液滴吐出装置１６は、液滴吐出ヘッドと被吐出物とのうちの少なくとも一方を移動させる移動手段を有している。具体的には、液滴吐出ヘッド２２の位置を制御するヘッド位置制御装置１７と、マザー基板１２の位置を制御する基板位置制御装置１８と、液滴吐出ヘッド２２をマザー基板１２に対して主走査移動させる主走査駆動手段としての主走査駆動装置１９と、液滴吐出ヘッド２２をマザー基板１２に対して副走査移動させる副走査駆動手段としての副走査駆動装置２１と、マザー基板１２を液滴吐出装置１６内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置２３と、そして液滴吐出装置１６の全般の制御を司るコントロール装置２４とを液滴吐出装置１６は有している。
【００２２】
ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、液滴吐出ヘッド２２をマザー基板１２に対して主走査移動させる主走査駆動装置１９、および副走査駆動装置２１の各装置はベース９の上に設置される。また、それらの各装置は必要に応じてカバー１４によって覆われる。
【００２３】
（液滴吐出ヘッドの構成）
次に、本実施形態の液滴吐出装置１６における特徴の一つである液滴吐出ヘッド２２について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、液滴吐出ヘッド２２における特徴部分を示す模式側面図である。図２は、液滴吐出ヘッド２２を保持する保持手段をなすヘッドユニット２６を示す模式平面図である。
【００２４】
液滴吐出ヘッド２２は、ノズルプレート２９と、インク加圧体３９と、ＩＣチップ１０１と、取付部材１０２とを有して構成されている。ノズルプレート２９には、インクを被吐出物（基板）上に液滴として吐出するノズルなどが設けられている。また、ノズルプレート２９には、取付部材１０２などを介してインク加圧体３９が取り付けられている。インク加圧体３９は変形部材を備える。その変形部材が変形することによって、液滴吐出ヘッド２２内のインクが加圧されてノズルプレート２９のノズルから吐出される。
【００２５】
さらに、本実施形態の液滴吐出ヘッド２２は、記録手段として機能を有するＩＣ（集積回路）チップ１０１を備えている。ＩＣチップ１０１は、取付部材１０２を介してノズルプレート２９などに取り付けられている。そして、ＩＣチップ１０１には、取り付けられている液滴吐出ヘッド２２の動作履歴を示すデータについて記録される。
【００２６】
また、図２に示すように、液滴吐出ヘッド２２は液滴吐出装置１６におけるヘッドユニット２６に保持されており、１つのヘッドユニット２６には複数の液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃが保持されている。各液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、それぞれＩＣチップ１０１を備えている。そして各液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃのＩＣチップ１０１には、自身が配置されている液滴吐出ヘッドの動作履歴が記録される。
【００２７】
（制御手段）
次に、本実施形態の液滴吐出装置１６における制御手段について、図３、図４などを参照して説明する。図３は、液滴吐出装置１６の動作を制御する制御手段を示すブロック図である。液滴吐出装置１６の制御手段は、コンピュータ６６と、入力手段をなすキーボード６７と、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイなどからなる表示部６８と、本体制御部１００とを有して構成されている。コンピュータ６６、キーボード６７及び表示部６８は、図４に示すコントロール装置２４を構成している。
【００２８】
本体制御部１００は、例えばベース９に配置されている。また本体制御部１００は、ヘッドユニット２６に配置してもよい。そして、本体制御部１００は、ＣＰＵ１１２、ＲＯＭ１１３、ＲＡＭ１１４、描画機構制御手段１１５、データ受け渡し部１１６及びインターフェース１１７を有して構成されている。ＣＰＵ１１２は、液滴吐出ヘッド２２を含む液滴吐出装置１６の描画機能の動作を制御するものであるとともに、ＩＣチップ１０１に記録されたデータ（動作履歴）に基づいて液滴吐出ヘッドの寿命について判断する寿命判断手段となるものである。
【００２９】
ＲＯＭ１１３は、液滴吐出装置１６についての動作を規定するプログラムなどを格納した読み出し専用メモリである。ＲＡＭ１４は、ワーキングデータを一時的に格納する読み書き可能なメモリである。描画機構制御手段１１５は、図１などに示す液滴吐出ヘッドの動作を制御する作動信号を出力するものであり、ＣＰＵ１１２の指令に基づいてかかる作動信号を生成して出力する。データ受け渡し部１１６は、本体制御部１００のＣＰＵ１１２と液滴吐出ヘッド２２に配置されているＩＣチップ１０１との間で送受されるデータについてのインターフェースとなるものである。インターフェース１１７は、本体制御部１００のＣＰＵ１１２とコンピュータ６９との間で送受されるデータについてのインターフェースとなるものである。
【００３０】
上記構成の制御手段の主要動作、すなわちＣＰＵ１１２がなす寿命判断手段の動作について、次に説明する。データ受け渡し部１１６を介してＣＰＵ１１２からＩＣチップ１０１へ送信されてそのＩＣチップ１０１に記録されるデータとしては、液滴吐出ヘッドの動作履歴に関するデータが含まれる。その動作履歴データは、例えば、液滴吐出ヘッド２２により描画対象の基板にインク塗布が行われる際に生じるデータであって、液滴吐出ヘッド２２において液滴が吐出された回数の積算値であるショット数と、その液滴吐出ヘッド２２が今後有効に（正常に）液滴を吐出できる回数である残有効ショット数とが挙げられる。
【００３１】
残有効ショット数は、液滴吐出ヘッド２２の現時点における寿命を示すデータとみることができる。この残有効ショット数の算出方法例について、次に述べる。実際に液滴吐出装置１６の構成要素となる液滴吐出ヘッド２２と同一に製造した試験用の液滴吐出ヘッド２２について、耐久試験を行う。具体的には試験用の液滴吐出ヘッド２２を用いて、液滴の連続吐出を行い、このときのショット数に対するインク吐出特性を測定する。インク吐出特性としては、吐出された液滴の飛行曲がり、インク重量などが挙げられる。例えば、液滴の飛行曲がりが許容値を超えたとき、又はインク重量が許容範囲から外れたとき、のショット数をその液滴吐出ヘッド２２の「有効ショット数」とする。この有効ショット数は、液滴吐出ヘッド２２についての平均寿命とみることができる。そして「有効ショット数」から、実際に製品基板を製造するために液滴吐出装置１６で使用されている液滴吐出ヘッド２２の「ショット数」を、引き算した結果が、前記「残有効ショット数」となる。
【００３２】
次いで、ＩＣチップ１０１に記録されたショット数（積算値）又は残有効ショット数が所定値（基準値）に達したとき、ＣＰＵ１１２からコンピュータ６９に向けて、液滴吐出ヘッド２２を新たな液滴吐出ヘッドに交換することを促す警告表示信号が出力される。するとコンピュータ６９は、受信したその警告表示信号の内容を表示部６８に表示させる。このような液滴吐出ヘッド２２の寿命についての判断結果は各液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃ毎に表示してもよく、各液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃ毎に表示手段を設けて各液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃ毎に警告表示信号の内容を表示させてもよい。
【００３３】
上記動作履歴データとしては、液滴吐出ヘッド２２が使われている時間の積算時間である使用時間と、該液滴吐出ヘッドについての駆動電圧又は駆動電流波形と、前記液滴吐出ヘッドに供給される液状体の種類を示すデータとを加えてもよい。ここで、使用時間は、例えば、液滴吐出ヘッド２２に被吐出物が供給されている状態の期間、又は液滴吐出装置１６に液滴吐出ヘッド２２が備え付けられてからの経過時間とする。
【００３４】
これらにより、本実施形態の液滴吐出装置１６によれば、液滴吐出ヘッド２２の動作履歴がＩＣチップ１０１に記録されるので、その動作履歴により液滴吐出ヘッド２２がどのような使用態様でどれだけ使用されてきたか正確に把握して管理することができる。そして、動作履歴に基づいて液滴吐出ヘッド２２が受けたダメージ量を算出でき、その液滴吐出ヘッドが不良動作しだす時期である製品寿命に近いか否かなどを判断することができる。したがって、本実施形態の液滴吐出装置１６によれば、液滴吐出ヘッド２２が不良となって吐出位置が外れるなどして製品基板に不良を出す前に、吐出不良となる直前の液滴吐出ヘッド２２を見つけ出してその液滴吐出ヘッド２２を新たなヘッドに取り替えることができる。そこで、液滴吐出装置１６は、吐出不良を回避でき、従来よりも高品質な製品を低コストで製造することができる。
【００３５】
また、本実施形態の液滴吐出装置１６によれば、複数の液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃそれぞれについて、個別に寿命に達したか否かなどを客観的に判断することができる。そこで、１つの液滴吐出装置１６における１つのヘッドユニット２６に備えられた複数の液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃにおける一部の液滴吐出ヘッドが寿命となったときは、その一部の液滴吐出ヘッドを正確に見つけ出して、その一部の液滴吐出ヘッドのみを新たなものに取り替えることができる。すなわち、各液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃを寿命一杯まで有効利用することができる。これは、各液滴吐出ヘッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃに前記警告表示信号の内容を表示する表示手段を設けることで、より確実化及び簡便化される。
【００３６】
（液滴吐出装置の具体的な構成）
次に、液滴吐出装置１６におけるその他の具体的な構成について説明する。液滴吐出ヘッド２２は、例えば図６に示すように、複数のノズル２７を列状に並べることによって形成されたノズル列２８を有する。ノズル２７の数は例えば１８０個であり、ノズル２７の孔径は例えば２８μｍであり、ノズル２７間のノズルピッチは例えば１４１μｍである。図６において、吐出対象のマザー基板１２に対する主走査方向Ｘおよびそれに直交する副走査方向Ｙは図示の通りに設定される。
【００３７】
液滴吐出ヘッド２２は、そのノズル列２８が主走査方向Ｘと交差する方向へ延びるように位置設定され、この主走査方向Ｘへ平行移動する間に、液状体であるインクを複数のノズル２７から選択的に吐出することにより、マザー基板１２内の所定位置にインクを付着させる。また、液滴吐出ヘッド２２は副走査方向Ｙへ所定距離だけ平行移動することにより、液滴吐出ヘッド２２による主走査位置を所定の間隔でずらせることができる。
【００３８】
液滴吐出ヘッド２２は、例えば、図７（ａ），（ｂ）に示す内部構造を有する。具体的には、液滴吐出ヘッド２２は、例えばステンレス製のノズルプレート２９と、それに対向する振動板３１と、それらを互いに接合する複数の仕切部材３２とを有する。ノズルプレート２９と振動板３１との間には、仕切部材３２によって複数のインク室３３と液溜り３４とが形成される。複数のインク室３３と液溜り３４とは通路３８を介して互いに連通している。
【００３９】
振動板３１の適所にはインク供給孔３６が形成され、このインク供給孔３６にインク供給装置３７が接続される。このインク供給装置３７は吐出されることとなるインクＭをインク供給孔３６へ供給する。供給されたインクＭは液溜り３４に充満し、さらに通路３８を通ってインク室３３に充満する。
【００４０】
ノズルプレート２９には、インク室３３からインクＭをジェット状（液滴）に噴射するためのノズル２７が設けられている。また、振動板３１のインク室３３を形成する面の裏面には、このインク室３３に対応させてインク加圧体３９が取り付けられている。このインク加圧体３９は、図７（ｂ）に示すように、圧電素子４１ならびにこれを挟持する一対の電極４２ａおよび４２ｂを有する。圧電素子４１は電極４２ａおよび４２ｂへの通電によって矢印Ｃで示す外側へ突出するように撓み変形し、これによりインク室３３の容積が増大する。すると、増大した容積分に相当するインクＭが液溜り３４から通路３８を通ってインク室３３へ流入する。
【００４１】
次に、圧電素子４１への通電を解除すると、この圧電素子４１と振動板３１とは共に元の形状へ戻る。これにより、インク室３３も元の容積に戻るため、インク室３３の内部にあるインクＭの圧力が上昇し、ノズル２７からマザー基板１２へ向けてインクＭが液滴８となって噴出する。なお、ノズル２７の周辺部には、液滴８の飛行曲がりやノズル２７の孔詰まりなどを防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥インク層４３が設けられる。
【００４２】
図５において、ヘッド位置制御装置１７は、液滴吐出ヘッド２２を面内回転させるαモータ４４と、液滴吐出ヘッド２２を副走査方向Ｙと平行な軸線回りに揺動回転させるβモータ４６と、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向と平行な軸線回りに揺動回転させるγモータ４７と、そして液滴吐出ヘッド２２を上下方向へ平行移動させるＺモータ４８とを有する。
【００４３】
図４に示した基板位置制御装置１８は、図５において、マザー基板１２を載せるテーブル４９と、そのテーブル４９を矢印θのように面内回転させるθモータ５１とを有する。また、図４に示した主走査駆動装置１９は、図５に示すように、主走査方向Ｘへ延びるＸガイドレール５２と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＸスライダ５３とを有する。Ｘスライダ５３は内蔵するリニアモータが作動するときにＸガイドレール５２に沿って主走査方向へ平行移動する。
【００４４】
また、図４に示した副走査駆動装置２１は、図５に示すように、副走査方向Ｙへ延びるＹガイドレール５４と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＹスライダ５６とを有する。Ｙスライダ５６は内蔵するリニアモータが作動するときにＹガイドレール５４に沿って副走査方向Ｙへ平行移動する。
【００４５】
Ｘスライダ５３及びＹスライダ５６内においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精細に行うことができ、従って、Ｘスライダ５３に支持された液滴吐出ヘッド２２の主走査方向Ｘ上の位置やテーブル４９の副走査方向Ｙ上の位置などを高精細に制御できる。なお、液滴吐出ヘッド２２やテーブル４９の位置制御はパルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。
【００４６】
図４に示した基板供給装置２３は、マザー基板１２を収容する基板収容部５７と、マザー基板１２を搬送するロボット５８とを有する。ロボット５８は、床、地面などといった設置面に置かれる基台５９と、基台５９に対して昇降移動する昇降軸６１と、昇降軸６１を中心として回転する第１アーム６２と、第１アーム６２に対して回転する第２アーム６３と、第２アーム６３の先端下面に設けられた吸着パッド６４とを有する。吸着パッド６４は空気吸引などによってマザー基板１２を吸着できる。
【００４７】
図４において、主走査駆動装置１９によって駆動されて主走査移動する液滴吐出ヘッド２２の軌跡下であって副走査駆動装置２１の一方の脇位置に、キャッピング装置７６およびクリーニング装置７７が配設される。また、他方の脇位置に電子天秤７８が配設される。クリーニング装置７７は液滴吐出ヘッド２２を洗浄するための装置である。電子天秤７８は液滴吐出ヘッド２２内の個々のノズル２７（図６参照）から吐出されるインクの液滴８の重量をノズル毎に測定する機器である。そして、キャッピング装置７６は液滴吐出ヘッド２２が待機状態にあるときにノズル２７（図６参照）の乾燥を防止するための装置である。
【００４８】
液滴吐出ヘッド２２の近傍には、その液滴吐出ヘッド２２と一体に移動する関係でヘッド用カメラ８１が配設される。また、ベース９上に設けた支持装置（図示せず）に支持された基板用カメラ８２がマザー基板１２を撮影できる位置に配設される。
【００４９】
コンピュータ６９は、プログラムソフトに従って、マザー基板１２に表面の所定位置にインクを吐出するための制御を行うものである。具体的な機能実現部として、クリーニング処理を実現するための演算を行うクリーニング演算部と、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部と、電子天秤７８（図４参照）を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部と、液滴吐出によって描画するための演算を行う描画演算部とを有する。これらの機能は図３に示す本体制御部１００が備えることとしてもよい。
【００５０】
描画演算部を詳しく分割すれば、液滴吐出ヘッド２２を描画のための初期位置へセットするための描画開始位置演算部と、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向Ｘへ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部と、マザー基板１２を副走査方向Ｙへ所定の副走査量だけずらせるための制御を演算する副走査制御演算部と、液滴吐出ヘッド２２内の複数のノズル２７のうちのいずれを作動させてインクを吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部などといった各種の機能演算部を有する。
【００５１】
なお、本実施形態では、上記の各機能をコンピュータ６９又は本体制御部１００を用いてソフト的に実現することにしたが、上記の各機能がコンピュータ６９又は本体制御部１００を用いない単独の電子回路によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【００５２】
（電気光学装置の製造方法）
次に、本実施形態の液滴吐出装置１６を用いて製造される電気光学装置の製造方法について、図８から図１０を参照して説明する。本製造方法では、電気光学装置の一つである有機ＥＬ装置を挙げている。この有機ＥＬ装置は、アクティブマトリックス型の表示装置をなすものである。図８から図１０は、ＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリックス型の表示装置をなす有機ＥＬ装置の製造工程の手順を示す製造工程断面図である。
【００５３】
（前処理）
まず、図８（Ａ）に示すように、透明の表示基板５０２に対して、必要に応じて、テトラエトキシシラン（tetraethoxysilane：ＴＥＯＳ）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ（Chemical VaporDeposition）法により、厚さ寸法が約２０００〜５０００オングストロームのシリコン酸化膜である図示しない下地保護膜を形成する。次に、表示基板５０２の温度を約３５０℃に設定し、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ寸法が約３００〜７００オングストロームの非晶質のシリコン膜である半導体膜５２０ａを形成する。この後、半導体膜５２０ａに対して、レーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を実施し、半導体膜５２０ａをポリシリコン膜に結晶化する。ここで、レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が約４００ｎｍのラインビームを用い、出力強度が約２００ｍＪ／ｃｍ2である。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の約９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームが走査される。
【００５４】
そして、図８（Ｂ）に示すように、半導体膜５２０ａをパターニングして島状の半導体膜５２０ｂを形成する。この半導体膜５２０ｂが設けられた表示基板５０２の表面に、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法により厚さ寸法が約６００〜１５００オングストロームのシリコン酸化膜あるいは窒化膜であるゲート絶縁膜５２１ａを形成する。なお、半導体膜５２０ｂは、カレント薄膜トランジスタ５１０のチャネル領域およびソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜トランジスタ５０９のチャネル領域およびソース・ドレイン領域となる図示しない半導体膜も形成されている。すなわち、図８から図１０に示す製造工程では二種類のスイッチング薄膜トランジスタ５０９およびカレント薄膜トランジスタ５１０が同時に形成されるが、同じ手順で形成されるため、以下の説明では、カレント薄膜トランジスタ５１０についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ５０９については説明を省略する。
【００５５】
この後に、図８（Ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜である導電膜をスパッタ法により形成した後にパターニングし、ゲート電極５１０Ａを形成する。この状態で、高温度のリンイオンを打ち込み、半導体膜５２０ｂにゲート電極５１０Ａに対して自己整合的にソース・ドレイン領域５１０ａ，５１０ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域５１０ｃとなる。
【００５６】
次に、図８（Ｄ）に示すように、層間絶縁膜５２２を形成した後、コンタクトホール５２３，５２４を形成し、これらコンタクトホール５２３，５２４内に中継電極５２６，５２７を埋め込み形成する。
【００５７】
さらに、図８（Ｅ）に示すように、層間絶縁膜５２２上に、信号線５０４、共通給電線５０５および走査線（図８中には図示しない）を形成する。このとき、信号線５０４、共通給電線５０５および走査線の各配線は、配線として必要な厚さ寸法にとらわれることなく、十分に厚く形成する。具体的には、各配線を例えば１〜２μｍ程度の厚さ寸法に形成するとよい。ここで、中継電極５２７と各配線とは、同一工程で形成されていてもよい。このとき、中継電極５２６は、後述するＩＴＯ膜により形成される。
【００５８】
そして、各配線の上面を覆うように層間絶縁膜５３０を形成し、中継電極５２６に対応する位置にコンタクトホール５３２を形成する。このコンタクトホール５３２内を埋めるようにＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜をパターニングして、信号線５０４、共通給電線５０５および走査線に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域５１０ａに電気的に接続する画素電極５１１を形成する。
【００５９】
ここで、図８（Ｅ）では、信号線５０４および共通給電線５０５に挟まれた部分が、光学材料が選択的に配置される所定位置に相当するものである。そして、その所定位置とその周囲との間には、信号線５０４や共通給電線５０５によって段差５３５が形成される。具体的には、所定位置の方がその周囲よりも低く、凹型の段差５３５が形成される。
【００６０】
（ＥＬ発光材料の吐出）
次に、上述の前処理が実施された表示基板５０２に液滴吐出方式により、機能性液状体であるＥＬ発光材料を吐出する。すなわち、図９（Ａ）に示すように、前処理が実施された表示基板５０２の上面を上方に向けた状態で、発光素子１４０の下層部分に当たる正孔注入層５１３Ａを形成するための機能性液状体としての溶媒に溶かされた溶液状の前駆体である光学材料５４０Ａを、上述した液滴吐出装置１６を用いて吐出し、段差５３５で囲まれた所定位置の領域内に選択的に塗布する。
【００６１】
この吐出により正孔注入層５１３Ａを形成するための光学材料５４０Ａとしては、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウムなどが用いられる。
【００６２】
なお、この吐出の際、流動性を有した液状体の光学材料５４０Ａは、流動性が高いので平面方向に広がろうとするが、塗布された位置を取り囲むように段差５３５が形成されているため、光学材料５４０Ａの１回当たりの吐出量を極端に大量にしなければ、光学材料５４０Ａは段差５３５を越えて所定位置の外側に広がることは防止される。
【００６３】
そして、図９（Ｂ）に示すように、加熱又は光照射などにより液状の光学材料５４０Ａの溶媒を蒸発させ、画素電極５１１上に固形の薄い正孔注入層５１３Ａを形成する。この図９（Ａ），（Ｂ）を必要回数繰り返し、図９（Ｃ）に示すように、十分な厚さ寸法の正孔注入層５１３Ａを形成する。
【００６４】
次に、図１０（Ａ）に示すように、表示基板５０２の上面を上に向けた状態で、発光素子５１３の上層部分に有機半導体膜５１３Ｂを形成するための機能性液状体としての溶媒に溶かされた溶液状の有機蛍光材料である光学材料５４０Ｂを、上述した各液滴吐出装置１６を用いて吐出し、これを段差５３５で囲まれた所定位置である領域内に選択的に塗布する。なお、この光学材料５４０Ｂについても、上述した光学材料５４０Ａの吐出と同様に、段差５３５を越えて所定位置の外側に広がることは防止される。
【００６５】
この吐出により有機半導体膜５１３Ｂを形成するための光学材料５４０Ｂとしては、シアノポリフェニレンビニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキルフェニレン、２，３，６，７−テトラヒドロ−１１−オキソ−１Ｈ・５Ｈ・１１Ｈ（１）ペンゾビラノ［６，７，８−ｉｊ］−キノリジン−１０−カルボン酸、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、２−１３・４'−ジヒドロキシフェニル）−３，５，７−トリヒドロキシー１―ベンゾピリリウムパークロレート、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム、２，３・６・７−テトラヒドロ−９−メチル−１１−オキソ−１Ｈ・５Ｈ・１１Ｈ（１）ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］−キノリジン、アロマティックジアミン誘導体（ＴＤＰ）、オキシジアゾールダイマ（ＯＸＤ）、オキシジアゾール誘導体（ＰＢＤ）、ジスチルアリーレン誘導体（ＤＳＡ）、キノリノール系金属錯体、ベリリウムーベンゾキノリノール錯体（Ｂｅｂｑ）、トリフェニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴＡ）、ジスチリル誘導体、ピラゾリンダイマ、ルブレン、キナクリドン、トリアゾール誘導体、ポリフェニレン、ポリアルキルフルオレン、ポリアルキルチオフェン、アゾメチン亜鉛錯体、ポリフイリン亜鉛錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、フェナントロリンユウロピウム錯体などが用いられる。
【００６６】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、加熱又は光照射などにより、光学材料５４０Ｂの溶媒を蒸発させ、正孔注入層５１３Ａ上に、固形の薄い有機半導体膜５１３Ｂを形成する。この図１０（Ａ），（Ｂ）を必要回数繰り返し、図１０（Ｃ）に示すように、十分な厚さ寸法の有機半導体膜５１３Ｂを形成する。正孔注入層５１３Ａおよび有機半導体膜５１３Ｂによって、発光素子５１３が構成される。最後に、図１０（Ｄ）に示すように、表示基板５０２の表面全体、若しくはストライプ状に反射電極５１２を形成し、表示装置５０１を製造する。
【００６７】
このように本実施形態の製造方法によれば、液滴吐出方式を用いているので、有機ＥＬ装置の製造工程において無駄となる材料を低減することができ、低コストで高品質な有機ＥＬ装置を製造することができる。また、本実施形態の製造方法によれば、複数の液滴吐出ヘッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃを備えた液滴吐出装置１６を用いて製造するので、大画面の表示装置をなす有機ＥＬ装置（基板）について、より迅速にかつ高解像度に製造することができる。そして、液滴吐出装置１６は各液滴吐出ヘッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃについて吐出不良を回避しながら寿命一杯まで有効利用することができるので、かかる大画面の有機ＥＬ装置について、高品質に且つ低コストで製造することができる。
【００６８】
（電子機器）
次に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置を備えた電子機器について説明する。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部を示している。図１１（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部を示している。図１１（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部を示している。
【００６９】
図１１に示す電子機器は、上記実施形態の液滴吐出装置１６を用いて製造されているので、高品質な画像を表示でき不具合が発生しないなど高性能としながら、低価格で提供することができる。
【００７０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施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り、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドを示す模式側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヘッドユニットを示す模式側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御手段を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】同上の液滴吐出装置の主要部を含む部分斜視図である。
【図６】液滴吐出ヘッドの吐出部位などを示す拡大斜視図である。
【図７】同上の液滴吐出ヘッドの内部構造を示す図であって、（ａ）は一部破断斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線に従った断面図である。
【図８】有機ＥＬ装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【図９】有機ＥＬ装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【図１０】有機ＥＬ装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【図１１】同上の有機ＥＬ装置を備えた電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…液滴吐出ヘッド、２６…ヘッドユニット、２９…ノズルプレート、３９…インク加圧体、６７…キーボード、６８…表示部、６９…コンピュータ、１００…本体制御部、１０１…ＩＣチップ、１０２…取付部材、１１２…ＣＰＵ、１１３…ＲＯＭ、１１４…ＲＡＭ、１１５…描画機構制御手段、１１６…データ受け渡し部、１１７…インターフェース
【図１】
2005212192.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005212192.tif 000009
【図８】
2005212192.tif 000010
【図９】
2005212192.tif 000011
【図１０】
2005212192.tif 000012
【図１１】
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