(57)【要約】【課題】  機能液貯留手段から機能液滴吐出ヘッドに至る充填流路に、酸素や水分を含むエアーと接触させることなく機能液の初期充填ができる液滴吐出装置の機能液充填方法およびその装置等を提供することを課題とする。【解決手段】  充填流路に機能液貯留手段１４１から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置１の機能液充填装置６であって、供給管路１４３の上流端部に設けられ、機能液貯留手段１４１に連なる機能液流路と、置換ガス源８に連なるガス流路とを切替える流路切替手段１４４と、ノズル６５に対し吸引動作をする吸引手段８２と、を備え、吸引手段８２は、流路切替手段１４４により充填流路とガス流路とを連通した状態で、吸引動作をして充填流路に置換ガスを導入し、置換ガスの導入後、流路切替手段１４４により充填流路と機能液流路とを連通した状態で、吸引動作をして充填流路に機能液を初期充填する。【選択図】  図３
2005144410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路の管路内流路と、前記供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、前記機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填方法であって、
前記供給管路の上流端部に、前記機能液貯留手段に連なる機能液流路と、不活性ガスまたはドライエアーである置換ガス源に連なるガス流路とを相互に切り替える流路切替手段を設け、
前記流路切替手段の流路切替えにより前記充填流路と前記ガス流路とを連通した状態で、前記充填流路に置換ガスを導入する導入工程と、
前記導入工程の後、前記流路切替手段の流路切替えにより前記充填流路と前記機能液流路とを連通した状態で、前記充填流路に機能液を初期充填する充填工程と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置の機能液充填方法。
【請求項２】
前記流路切替手段は、前記供給管路側を主ポートとし、前記機能液流路側および前記ガス流路側をそれぞれ切替えポートとする三方弁で構成されており、
前記導入工程における流路切替えは、前記主ポートと前記ガス流路側の前記切替ポートとを連通することで行われ、
前記充填工程における流路切替えは、前記主ポートと前記機能液流路側の前記切替ポートとを連通すること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機能液充填方法。
【請求項３】
前記流路切替手段は、
前記機能液流路の下流端に設けた機能液ジョイントピースと、
前記ガス流路の下流端に設けたガスジョイントピースと、
前記供給管路の上流端に設けられ、前記機能液ジョイントピースおよび前記ガスジョイントピースに対し選択的に接続可能な共通ジョイントピースと、から構成されており、
前記導入工程における流路切替えは、前記ガスジョイントピースと前記共通ジョイントピースとを接続することで行われ、
前記充填工程における流路切替えは、前記機能液ジョイントピースと前記共通ジョイントピースとを接続すること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機能液充填方法。
【請求項４】
前記共通ピースは軸心に流路を形成した接続針を有し、
前記機能液ジョイントピースおよび前記ガスジョイントピースは、前記接続針を抜差し自在に受容する弾性接続部を有していることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置の機能液充填方法。
【請求項５】
少なくとも、上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路と、前記供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドとが、チャンバルーム内に不活性ガスまたはドライエアーの雰囲気を形成するチャンバ装置に収容されていると共に、前記供給管路の管路内流路と、前記機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、前記機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填方法であって、
前記供給管路の上流端部に、前記充填流路と前記機能液貯留手段側の機能液流路とを連通する導入状態と、前記供給管路の上流側を前記雰囲気に開放する開放状態とに相互に切り替える流路切替手段を設け、
前記流路切替手段の切替えにより前記開放状態として、前記供給管路に不活性ガスまたはドライエアーを導入する導入工程と、
前記導入工程の後、前記流路切替手段の切替えにより前記導入状態として、前記充填流路に機能液を初期充填する充填工程と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置の機能液充填方法。
【請求項６】
上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路の管路内流路と、前記供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、前記機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填装置であって、
前記供給管路の上流端部に設けられ、前記機能液貯留手段に連なる機能液流路と、不活性ガスまたはドライエアーである置換ガス源に連なるガス流路とを相互に切替える流路切替手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密接するキャップを介して、ノズルに対し吸引動作をする吸引手段と、を備え、
前記吸引手段は、前記流路切替手段により前記充填流路と前記ガス流路とを連通した状態で、吸引動作をして前記充填流路に置換ガスを導入し、置換ガスを導入した後、前記流路切替手段により前記充填流路と前記機能液流路とを連通した状態で、再度吸引動作をして前記充填流路に機能液を初期充填することを特徴とする液滴吐出装置の機能液充填装置。
【請求項７】
前記流路切替手段は、前記供給管路側を主ポートとし、前記機能液流路側および前記ガス流路側をそれぞれ切替えポートとする三方弁で構成されていることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置の機能液充填装置。
【請求項８】
前記流路切替手段は、
前記機能液流路の下流端に設けた機能液ジョイントピースと、
前記ガス流路の下流端に設けたガスジョイントピースと、
前記供給管路の上流端に設けられ、前記機能液ジョイントピースおよび前記ガスジョイントピースに対し選択的に接続可能な共通ジョイントピースと、
から構成されていることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置の機能液充填装置。
【請求項９】
前記共通ピースは軸心に流路を形成した接続針を有し、
前記機能液ジョイントピースおよび前記ガスジョイントピースは、前記接続針を抜差し自在に受容する弾性接続部を有し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の機能液充填装置。
【請求項１０】
少なくとも、上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路と、前記供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドとが、チャンバルーム内に不活性ガスまたはドライエアーの雰囲気を形成するチャンバ装置に収容されていると共に、前記供給管路の管路内流路と、前記機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、前記機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填装置であって、
前記供給管路の上流端部に設けられ、前記充填流路と前記機能液貯留手段側の機能液流路とを連通する導入状態と、前記供給管路の上流側を前記雰囲気に開放する開放状態とに相互に切り替える流路切替手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密接するキャップを介して、ノズルに対し吸引動作をする吸引手段と、を備え、
前記吸引手段は、前記流路切替手段の切替えによる前記開放状態で、吸引動作をして前記充填流路に不活性ガスまたはドライエアーを導入し、不活性ガスまたはドライエアーを導入した後、前記流路切替手段の切替えによる前記導入状態で、再度吸引動作をして前記充填流路に機能液を初期充填することを特徴とする液滴吐出装置の機能液充填装置。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の液滴吐出装置の機能液充填装置と、ワーク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機能液を吐出させる描画装置と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記液滴吐出装置が、有機ＥＬ装置の製造装置であることを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の液滴吐出装置により製造されたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能液貯留手段と機能液滴吐出ヘッドとを接続する供給管路の管路内流路と機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、機能液を導入して初期充填を行う液滴吐出装置の機能液充填方法およびその装置、これを備えた液滴吐出装置、並びに有機ＥＬ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドに代表される機能液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を用いて有機ＥＬ装置を製造することが知られており、機能液滴吐出ヘッドに機能液として発光機能材料を導入し、これをワークである基板上の多数の画素領域に吐出する吐出工程の後、発光機能材料中の溶剤を気化させる乾燥工程を行い、有機ＥＬ層を形成するようにしている。
【０００３】
このような液滴吐出装置では、発光機能材料を貯留した機能液タンクと機能液滴吐出ヘッドとを接続する供給管路の管路内流路と機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、充填流路内のエアーを排除するように発光機能材料を導入して初期充填を行うようにしている（例えば、特許文献１参照。）。また、通常、この発光機能材料には酸素や水分等と反応しやすいものが用いられることから、基板に着弾した機能液滴がエアー中の酸素や水分等と反応して変質することを防ぐため、上記の吐出工程や乾燥工程を不活性ガスまたはドライエアーの雰囲気中で行うことが考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１７０６０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２１７８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の液滴吐出装置では、吐出工程や乾燥工程を不活性ガス等の雰囲気中で行ったとしても、充填流路に機能液を導入して初期充填をする際、機能液タンクから送液された機能液が充填流路を流れていくときに、充填流路のエアーと接触するため、機能液が充填流路のエアー中の酸素や水分等と反応して変質してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、機能液貯留手段から機能液滴吐出ヘッドに至る充填流路に、酸素や水分を含むエアーと接触させることなく機能液の初期充填を行うことができる液滴吐出装置の機能液充填方法およびその装置、これを備えた液滴吐出装置、並びに有機ＥＬ装置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】
本発明の液滴吐出装置の機能液充填方法は、上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路の管路内流路と、供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填方法であって、供給管路の上流端部に、機能液貯留手段に連なる機能液流路と、不活性ガスまたはドライエアーである置換ガス源に連なるガス流路とを相互に切り替える流路切替手段を設け、流路切替手段の流路切替えにより充填流路とガス流路とを連通した状態で、充填流路に置換ガスを導入する導入工程と、導入工程の後、流路切替手段の流路切替えにより充填流路と機能液流路とを連通した状態で、充填流路に機能液を初期充填する充填工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の液滴吐出装置の機能液充填装置は、上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路の管路内流路と、供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填装置であって、供給管路の上流端部に設けられ、機能液貯留手段に連なる機能液流路と、不活性ガスまたはドライエアーである置換ガス源に連なるガス流路とを相互に切替える流路切替手段と、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密接するキャップを介して、ノズルに対し吸引動作をする吸引手段と、を備え、吸引手段は、流路切替手段により充填流路とガス流路とを連通した状態で、吸引動作をして充填流路に置換ガスを導入し、置換ガスを導入した後、流路切替手段により充填流路と機能液流路とを連通した状態で、再度吸引動作をして充填流路に機能液を初期充填することを特徴とする。
【０００８】
これらの構成によれば、充填流路のエアーが置換ガスに置き換わった状態で、充填流路に機能液が充填される。このため、充填流路に機能液を充填する際に、機能液貯留手段から送液された機能液は、導入された置換ガスと接触することとなり、酸素や水分を含むエアーと接触することがない。
さらに、キャップを介してノズルに対し吸引動作をする吸引手段を設けることで、吸引手段により機能液貯留手段の機能液を充填流路に充填することができると共に、それに先立って、この吸引手段により置換ガス源の置換ガスを充填流路に導入することができる。
なお、置換ガスとしての不活性ガスには、窒素、二酸化炭素や希ガスを用いることが好ましい。また、置換ガス源には、例えば、液滴吐出装置の各手段を駆動するためのエアー（窒素等）を供給するエアー供給装置や高圧ガスボンベ等を用いることができる。
【０００９】
上記の液滴吐出装置の機能液充填方法において、流路切替手段は、供給管路側を主ポートとし、機能液流路側およびガス流路側をそれぞれ切替えポートとする三方弁で構成されており、導入工程における流路切替えは、主ポートとガス流路側の切替ポートとを連通することで行われ、充填工程における流路切替えは、主ポートと機能液流路側の切替ポートとを連通することで行われることが好ましい。
【００１０】
上記の液滴吐出装置の機能液充填装置において、流路切替手段は、供給管路側を主ポートとし、機能液流路側およびガス流路側をそれぞれ切替えポートとする三方弁で構成されていることが好ましい。
【００１１】
これらの構成によれば、流路切替手段として三方弁を用いることで、機能液流路側とガス流路側との切替えを同時に且つ容易に行うことができる。なお、この場合、三方弁の隅部や溝部には機能液が行き渡りにくいためにエアーが残留しやすく、この隅部や溝部に残留したエアーによって機能液中に気泡が発生するおそれがあることから、例えば、供給管路において三方弁よりも下流側に気泡を排出するための分岐流路を設ける等、発生した気泡を除去可能な構成とすることが好ましい。
【００１２】
また、上記の液滴吐出装置の機能液充填方法において、流路切替手段は、機能液流路の下流端に設けた機能液ジョイントピースと、ガス流路の下流端に設けたガスジョイントピースと、供給管路の上流端に設けられ、機能液ジョイントピースおよびガスジョイントピースに対し選択的に接続可能な共通ジョイントピースと、から構成されており、導入工程における流路切替えは、ガスジョイントピースと共通ジョイントピースとを接続することで行われ、充填工程における流路切替えは、機能液ジョイントピースと共通ジョイントピースとを接続することで行われることが好ましい。
そして、共通ピースは軸心に流路を形成した接続針を有し、機能液ジョイントピースおよびガスジョイントピースは、接続針を抜差し自在に受容する弾性接続部を有していることが好ましい。
【００１３】
また、上記の液滴吐出装置の機能液充填装置において、流路切替手段は、機能液流路の下流端に設けた機能液ジョイントピースと、ガス流路の下流端に設けたガスジョイントピースと、供給管路の上流端に設けられ、機能液ジョイントピースおよびガスジョイントピースに対し選択的に接続可能な共通ジョイントピースと、から構成されていることが好ましい。
そして、共通ピースは軸心に流路を形成した接続針を有し、機能液ジョイントピースおよびガスジョイントピースは、接続針を抜差し自在に受容する弾性接続部を有していることが好ましい。
【００１４】
これらの構成によれば、充填流路に流路切替手段としてのバルブを設ける必要がないため、障害物に付着して気泡が残留しにくく、充填流路において機能液中に気泡が発生するおそれがない。なお、共通ピースを固定とし、機能液貯留手段および窒素ガス貯留手段をタンク形式とし、これら手段のホルダへの装着により、共通ピースに機能液ジョイントピースまたはガスピースが接続される形式とすることが好ましい。
【００１５】
本発明の他の液滴吐出装置の機能液充填方法は、少なくとも、上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路と、供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドとが、チャンバルーム内に不活性ガスまたはドライエアーの雰囲気を形成するチャンバ装置に収容されていると共に、供給管路の管路内流路と、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填方法であって、供給管路の上流端部に、充填流路と機能液貯留手段側の機能液流路とを連通する導入状態と、供給管路の上流側を雰囲気に開放する開放状態とに相互に切り替える流路切替手段を設け、流路切替手段の切替えにより開放状態として、供給管路に不活性ガスまたはドライエアーを導入する導入工程と、導入工程の後、流路切替手段の切替えにより導入状態として、充填流路に機能液を初期充填する充填工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の液滴吐出装置の機能液充填装置は、少なくとも、上流端を、機能液を貯留する機能液貯留手段に接続した供給管路と、供給管路の下流端に接続した機能液滴吐出ヘッドとが、チャンバルーム内に不活性ガスまたはドライエアーの雰囲気を形成するチャンバ装置に収容されていると共に、供給管路の管路内流路と、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、機能液貯留手段から機能液を導入して初期充填する液滴吐出装置の機能液充填装置であって、供給管路の上流端部に設けられ、充填流路と機能液貯留手段側の機能液流路とを連通する導入状態と、供給管路の上流側を雰囲気に開放する開放状態とに相互に切り替える流路切替手段と、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密接するキャップを介して、ノズルに対し吸引動作をする吸引手段と、を備え、吸引手段は、流路切替手段の切替えによる開放状態で、吸引動作をして充填流路に不活性ガスまたはドライエアーを導入し、不活性ガスまたはドライエアーを導入した後、流路切替手段の切替えによる導入状態で、再度吸引動作をして充填流路に機能液を初期充填することを特徴とする。
【００１７】
これらの構成によれば、充填流路のエアーが不活性ガスまたはドライエアーに置き換わった状態で、充填流路に機能液が充填される。このため、充填流路に機能液を充填する際に、機能液貯留手段から送液された機能液の先端は、導入された不活性ガスまたはドライエアーと接触することとなり、機能液が酸素や水分を含むエアーと接触することがない。また、チャンバルーム内の雰囲気を形成している不活性ガスまたはドライエアーを導入することができるため、置換ガス源を特に設ける必要がない。
なお、この場合も、開放弁の隅部や溝部には機能液が行き渡りにくいためにエアーが残留しやすく、この隅部や溝部に残留したエアーによって機能液中に気泡が発生するおそれがあることから、例えば、供給管路において開放弁よりも下流側に気泡を排出するための分岐流路を設ける等、発生した気泡を除去可能な構成とすることが好ましい。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置は、上述した液滴吐出装置の機能液充填装置と、ワークに対し機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら機能液を吐出させる描画装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、充填流路に、酸素や水分を含むエアーと接触させることなく機能液を導入する液滴吐出装置の機能液充填装置により初期充填が行われることから、ワークに対して吐出する機能液が、充填流路のエアーによる酸化等の反応のために変質することがない。
【００２０】
この場合、液滴吐出装置が、有機ＥＬ装置の製造装置であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、機能液が充填流路のエアーによる酸化等の反応のために変質することがない機能液を吐出して有機ＥＬ装置を製造するため、吐出する機能液が酸素や水分と反応しやすい発光機能材料であっても、変質していない発光機能材料により有機ＥＬ層を形成することができる。
【００２２】
本発明の有機ＥＬ装置は、上述した液滴吐出装置により製造されたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、変質していない機能液により有機ＥＬ層が形成することができる液滴吐出装置により製造されるため、発光寿命の長い有機ＥＬ装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の液滴吐出装置の機能液充填方法およびその装置によれば、機能液貯留手段と機能液滴吐出ヘッドとを接続する供給管路の管路内流路と機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路とから成る充填流路に、酸素や水分を含むエアーと接触させることなく機能液を導入して、初期充填を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明を適用した液滴吐出装置を模式的に表した平面図である。この液滴吐出装置は、例えば有機ＥＬ装置等の、いわゆるフラットパネルディスプレイの製造装置に適用され、窒素ガス等の雰囲気中において、ワークである基板に対し機能液滴吐出ヘッドから発光機能材料等の機能液を吐出して、有機ＥＬ装置の発光機能を為す各画素の正孔注入／輸送層および発光層（有機ＥＬ層）を形成するものである。
【００２６】
有機ＥＬ装置（表示装置６００）の発光層６１７ｂ（図９参照）となる発光機能材料（後述する）は、エアー中の酸素や水分と反応しやすい。このため、図１に示すように、液滴吐出装置１をチャンバ装置３０１に収容された状態でワークＷをチャンバ装置３０１に導入して、発光層６１７ｂの発光層形成工程（Ｓ２４：図１０参照）におけるエアー中の酸素や水分の影響を排除するようにしている。
もっとも、チャンバ装置３０１を設けることなく機能液に対するエアー中の酸素や水分の影響を排除するようにしてもよく、例えば、ワークＷに着弾した機能液滴に不活性ガスを吹き付けて、これを乾燥させるブロー装置を設けること等によっても、上記の効果を得ることが可能である。
【００２７】
まず、チャンバ装置３０１について簡単に説明する。チャンバ装置３０１は、図外の工場設備で製造された窒素ガスを連続的に導入すると共にこれを連続的に排気することにより、チャンバルーム３０２内を新鮮な窒素ガスの雰囲気に維持するものであり、側方からチャンバルーム３０２内に臨み、ワークＷの搬入・搬出の際に開閉扉３０４により開閉されるワーク受入れ部３０３と、搬入・搬出用のワークＷを収容可能に構成され、ワーク受入れ部３０３に着脱自在に装着されるワークボックス３０５とを備えている。このワークボックス３０５内は、窒素ガスの雰囲気で満たされるようになっている。
なお、本実施形態では、窒素ガスを用いているが、二酸化炭素、希ガスその他の不活性ガスやドライエアーを用いてもよい。
【００２８】
搬入用（描画前）のワークＷを液滴吐出装置１に導入する場合には、ワークＷを収容したワークボックス３０５をワーク受入れ部３０３に装着した後、ワークボックス３０５内を窒素ガスで満たして、ワークボックス３０５内をチャンバルーム３０２内と同一の窒素ガスの雰囲気とする。この状態で、ワーク受入れ部３０３の開閉扉３０４を開放して、チャンバルーム３０２内の窒素ガス雰囲気を破壊することなく、ワーク導入エリア４３を介してワークＷの交換（新たなセット）を行う。また、ワークＷを搬出する場合には、開閉扉３０４を閉塞した後、ワークボックス３０５をワーク受入れ部３０３から離脱させ、チャンバルーム３０２内の窒素ガス雰囲気を破壊することがないようにする。
なお、液滴吐出装置１による描画工程の後には、図外に別置きされた乾燥装置による機能液の乾燥工程に進む。そこで、乾燥装置にワークＷを搬入すべく、窒素ガスの雰囲気で満たされたワークボックス３０５と共にワークＷをチャンバルーム３０２から外して、乾燥装置に運び込むようにしている。そして、乾燥装置に設けた上記と同様のワーク受入れ部にワークボックス３０５を装着して、上記と同様にワークＷを乾燥装置内に導入して乾燥処理を行う。
【００２９】
続いて、液滴吐出装置１について説明する。図１に示すように、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、機能液滴吐出ヘッド１６に機能液を供給する機能液タンク１４１等を有する機能液充填装置６と、ヘッド機能回復装置４の吸引ユニット８２で吸引した機能液を回収する機能液回収装置７（図３参照）と、を備え、ヘッド機能回復装置４により機能液滴吐出ヘッド１６の機能回復処理を定期的に行うと共に、描画装置３によりワークＷ上に機能液滴による描画を行うようにしている。さらに、この液滴吐出装置１には、上記の各構成装置を駆動・制御するための圧縮エアー（窒素ガス）を供給するエアー供給装置８（図３参照）、各構成装置を統括制御する制御装置９（図８参照）等が組み込まれている。
【００３０】
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Ｘ・Ｙ軸移動機構１１と、Ｙ軸テーブル１３に移動自在に取り付けたメインキャリッジ１４と、メインキャリッジ１４に垂設したヘッドユニット１５とを有している。そして、ヘッドユニット１５には、サブキャリッジ（図示省略）を介して、機能液滴吐出ヘッド１６が搭載されている。この場合、基板であるワークＷは、Ｘ軸テーブル１２の端部に臨む一対のワーク認識カメラ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。なお、機能液滴吐出ヘッド１６は、ワークＷに対して機能液滴の十分な塗布密度を確保するために副走査方向（Ｙ軸方向）に対して所定角度傾けて配設することが可能である。また、図示のヘッドユニット１５には、１個の機能液滴吐出ヘッド１６が搭載されているが、これが複数であってもよい。
【００３１】
Ｘ軸テーブル１２は、Ｘ軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のＸ軸スライダ２１を有し、これにワークＷを吸着搭載する吸着テーブル２３およびワークθ軸テーブル２４等から成るワークテーブル２２を移動自在に搭載して、構成されている。同様に、Ｙ軸テーブル１３は、Ｙ軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のＹ軸スライダ３１を有し、これにヘッドθ軸テーブル３２を介して上記のメインキャリッジ１４を移動自在に搭載して、構成されている。
【００３２】
この場合、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、Ｘ軸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。
【００３３】
そして、Ｙ軸テーブル１３は、これに搭載したヘッドユニット１５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に導入したワークＷに描画を行う場合には、ヘッドユニット１５を描画エリア４１に臨ませ、また機能液滴吐出ヘッド１６の機能回復処理や機能液の初期充填動作を行う場合には、ヘッドユニット１５を機能回復エリア４２に臨ませる。
【００３４】
一方、Ｘ軸テーブル１２の一方の端部は、ワークＷをＸ軸テーブル１２にセットするためのワーク導入エリア４３となっており、このワーク導入エリア４３には、上記一対のワーク認識カメラ１７，１７が配設されている。そして、この一対のワーク認識カメラ１７，１７により、吸着テーブル２３上に供給されたワークＷの２箇所の基準マークが同時に認識され、この認識結果に基づいて、ワークＷのアライメントがなされる。
【００３５】
図２に示すように、機能液滴吐出ヘッド１６は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針５２，５２を有する機能液導入部５１と、機能液導入部５１に連なる２連のヘッド基板５３と、機能液導入部５１の下方（同図では上方）に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体５４と、を備えている。各接続針５２には、分岐短管１６６（チューブ）を介して、その直近で２分岐した機能液充填装置６の機能液供給管路１４３（チューブ）が接続されている（図３参照）。また、ヘッド本体５４は、ピエゾ素子等で構成される２連のポンプ部６１と、２本のノズル列６４，６４を相互に平行に形成したノズル面６３を有するノズルプレート６２と、を有している。各ノズル列６４は、多数のノズル６５が等ピッチで並べられて構成されている。
【００３６】
ここで、図１を参照して、描画装置３によるワークＷへの吐出動作、すなわち描画動作について簡単に説明する。まず、機能液滴を吐出する前の準備として、吸着テーブル２３にセットされたワークＷの位置補正が、Ｘ軸テーブル１２によるＸ軸方向の位置補正およびワークθ軸テーブル２４によるθ軸方向の位置補正によりなされると共に、メインキャリッジ１４にセットされたヘッドユニット１５の位置補正が、Ｙ軸テーブル１３によるＹ軸方向の位置補正およびヘッドθ軸テーブル３２によるθ軸方向の位置補正によりなされる。
【００３７】
次に、ワークＷをＸ軸テーブル１２により主走査方向（Ｘ軸方向）に往復動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド１６を選択的に駆動させて、ワークＷに対する機能液の吐出（描画）が行われる。そして、ワークＷを復動させた後、ヘッドユニット１５をＹ軸テーブル１３により副走査方向（Ｙ軸方向）に移動させ、再度ワークＷの主走査方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド１６の駆動が行われる。そして、これを複数回繰り返すことで、ワーク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軸方向へのワークＷの移動を主走査とし、Ｙ軸方向へのヘッドユニット１５の移動を副走査として、描画動作が行われるが、ヘッドユニット１５を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ワークＷを固定とし、ヘッドユニット１５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。
【００３８】
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）に沿って延在しており、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７１と、共通ベース７１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７２，７２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７１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軸方向に移動させる。
【００３９】
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した保管ユニット８１と、吸引ユニット８２と、ワイピングユニット８３とを備えている。
保管ユニット８１は、装置の稼動停止時に、機能液滴吐出ヘッド１６のノズル６５の乾燥を防止すべくこれを封止する。すなわち、保管ユニット８１には、機能液滴吐出ヘッド１６に対応する封止キャップ９１が昇降自在に設けられており、装置の稼動停止時にヘッドユニット１５に臨んで上昇し、機能液滴吐出ヘッド１６のノズル面６３に封止キャップ９１を密着させて、これを封止する。これにより、機能液滴吐出ヘッド１６のノズル面６３における機能液の気化が抑制され、いわゆるノズル詰まりが防止される。
【００４０】
吸引ユニット８２は、機能液滴吐出ヘッド１６をノズル６５側から吸引するものであり、機能液滴吐出ヘッド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）を行う場合に用いられる。すなわち、吸引ユニット８２には、機能液滴吐出ヘッド１６に対応して位置し、底部位に液体吸収材が敷設された吸引キャップ１０１と、吸引キャップ１０１を介して機能液滴吐出ヘッド１６の吸引を行う吸引ポンプ１０２と、吸引キャップ１０１と吸引ポンプ１０２とを接続する吸引チューブ１０３とが設けられており（図３参照）、吸引キャップ１０１を上昇させ機能液滴吐出ヘッド１６のノズル面６３に密着させて、ポンプ吸引を行う。そして、吸引した機能液は、後述する機能液回収装置７の回収タンク１２１に導かれるようになっている。
なお、詳細は後述するが、この吸引ユニット８２は、機能液充填装置６における吸引手段としても機能しており、新たにヘッドユニット１５に機能液滴吐出ヘッド１６を投入した場合のように機能液の初期充填を行う場合にも用いられる。そして、機能液の初期充填を行う場合には、圧縮エアー系であるエアー供給装置８を有効に利用すべく吸引手段としてエゼクタを用いてもよい。この場合には、吸引チューブ１０３を吸引ポンプ１０２側とエゼクタ側とに分岐し、吸引チューブ１０３に介設した切替弁により吸引ポンプ１０２とエゼクタとを使い分けられるようにする。
【００４１】
ワイピングユニット８３は、シート供給ユニット１１１と、拭取りユニット１１２とを備えており、ワイピングシート１１３が繰出し且つ巻取り自在に設けられている。また、図示しないが、洗浄液タンクに貯留する洗浄液（機能液の溶媒等）を洗浄液散布ノズルを介してワイピングシート１１３に供給する洗浄液供給装置を備えている。シート供給ユニット１１１と拭取りユニット１１２とは、メンテナンス系移動テーブル５上に、拭取りユニット１１２を上記の吸引ユニット８２側に位置させてＸ軸方向に並べて配置されており、機能回復エリア４２に存するヘッドユニット１５に向けてメンテナンス系移動テーブル５の動きにより拭取りユニット１１２がシート供給ユニット１１１と一体に払拭方向たるＸ軸方向の一方（図１では上方）に移動し、洗浄液を染み込ませたワイピングシート１１３を介して、ヘッドユニット１５の機能液滴吐出ヘッド１６のノズル面６３を払拭する。
なお、ワイピングシート１１３への洗浄液の供給は、後述するエアー供給チューブ１３１を介してエアー供給装置８から供給される圧縮エアー（窒素ガス）により、洗浄液タンク内が加圧され、洗浄液が送液されることで行われる。
【００４２】
機能液滴吐出ヘッド１６の機能回復を行う場合には、メンテナンス系移動テーブル５により吸引ユニット８２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によりヘッドユニット１５を機能回復エリア４２に移動させ、機能液滴吐出ヘッド１６のクリーニング（ポンプ吸引）を行う。またクリーニングを行った場合には、続いてメンテナンス系移動テーブル５によりワイピングユニット８３を機能回復エリア４２に移動させ、クリーニングによりノズル面６３が汚れた機能液滴吐出ヘッド１６のワイピングを行う。
【００４３】
機能液回収装置７は、吸引ユニット８２で吸引した機能液を貯留するためのもので、吸引した機能液を貯留する回収タンク１２１と、吸引ポンプ１０２に接続され、吸引した機能液を回収タンク１２１へ導く回収用チューブ１２２とを有している（図３参照）。
【００４４】
エアー供給装置８は、窒素ガスを圧縮した圧縮エアーをワイピングユニット８３の洗浄液タンク等に供給するもので、図示省略したが、窒素ガスを圧縮するコンプレッサーと、コンプレッサーからの圧縮エアーを供給先に応じて一定圧力に保つレギュレータと、コンプレッサーと各部とを配管接続して、圧縮エアーを各部に供給するエアー供給チューブ１３１（図３参照）とがそれぞれ備えられている。
【００４５】
次に、液滴吐出装置１に備えられる機能液充填装置６の一実施形態について詳細に説明する。図３に示すように、機能液充填装置６は、液滴吐出装置１の描画エリア４１の近傍に位置しており（図１参照）、機能液を貯留する機能液タンク１４１と、機台２上に設けられ、機能液タンク１４１を載置する昇降機構付きのタンク架台１４２と、上流端を機能液タンク１４１に接続すると共に下流端を上記の機能液滴吐出ヘッド１６に接続した機能液供給管路１４３と、機能液供給管路１４３の上流端部に介設され、機能液タンク１４１に連なる機能液流路および上記のエアー供給装置８に連なるガス流路を相互に切り替える三方弁１４４と、上記の吸引ユニット８２とを備えており、機能液供給管路１４３の管路内流路と、機能液滴吐出ヘッド１６のヘッド内流路とから成る充填流路に、機能液タンク１４１から機能液を導入して初期充填するためのものである。
【００４６】
機能液タンク１４１は、タンク架台１４２により昇降自在に載置され、機能液滴吐出ヘッド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調整した状態で設置されており、機能液滴吐出ヘッド１６のノズル６５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。図４に示すように、機能液タンク１４１は、図外の樹脂ケースに収容された機能液パック１５１を有している。機能液パック１５１は、例えばアルミ蒸着フィルムから成り、変形可能な柔軟性を有する袋状のパック本体１５２で主要部が構成され、パック本体１５２の一端には、機能液供給口１５３が設けられている。機能液供給口１５３は、樹脂材料により所定の強度を有して構成され、パック本体１５２側である基部側の取付孔部１５４と、取付孔部１５４と一体に形成された外側のフランジ部１５５とで構成されている。フランジ部１５５は、外殻を円形状に形成されていると共に、その中心部にパック本体１５２内に連通してインク流出口となる円形の開口部１５６が形成されている。また、機能液供給口１５３は、開口部１５６を栓するブチルゴム製の弾性接続部１５７を有している。そして、機能液供給管路１４３の上流端に取り付けられた中空針１６１（後述する）をこの弾性接続部１５７に差し込むことにより、機能液供給管路１４３を介して、機能液タンク１４１と機能液滴吐出ヘッド１６とが連通される。
なお、機能液タンク１４１には、製造過程で十分に脱気された機能液がエアーを排除した気密状態で封入されており、機能液中に残留・溶解した酸素等による吐出性能の低下、機能液の変質、乾燥工程におけるクラックの発生等の問題を防止している。
【００４７】
機能液供給管路１４３は、可とう性を有するチューブで構成されており、下流端側でＹ字継手１６７を介して２分岐し、それぞれ分岐短管１６６（チューブ）を介して機能液滴吐出ヘッド１６の接続針５２（図２参照）に接続されている。なお、機能液供給管路１４３のチューブには、内層をガス透過性の低いエチレンビニルアルコール、外層を防水性の高いポリエチレン等で構成する等、ガスバリア性および防水性に優れたものを用いることが好ましく、これによれば、エアー中の酸素や水分等がチューブを透過してチューブ内を流れる機能液と反応することを防止できる。
【００４８】
図５に示すように、機能液供給管路１４３の上流端には、中空針接続部材１６２を介して、中空針１６１（接続針）が接続されている。中空針接続部材１６２は、中空針１６１が軸心に挿嵌する針側接続部材１７１と、機能液供給管路１４３が軸心に挿嵌する供給管路側接続部材１７２とを有し、両者をフランジ接合することで、中空針１６１を機能液供給管路１４３の上流端に接続している。針側接続部材１７１は、円板状の針側フランジ１８１を有しており、その軸心の貫通孔１８２に挿嵌する中空針１６１の針基部には、貫通孔１８２に対するシール用の小径Ｏリング１８３が介装されている。
【００４９】
供給管路側接続部材１７２は、円板状の管路側フランジ１９１と、その一方の面に同心円状に突設させた雄ねじ部１９２に被着される雌ねじ部材１９６とを有している。管路側フランジ１９１の他方の面には、上記の小径Ｏリング１８３の外径と略同径の同心円状の凹部１９３が形成されていると共に、その軸心には、雄ねじ部１９２から凹部１９３を貫通する貫通孔１９４が形成されている。雌ねじ部材１９６は、雄ねじ部１９２と相補的形状をした断面円形のキャップ状であって、底部位の軸心に差込孔１９７が形成されると共に、その内側面に雌ねじが形成されており、雄ねじ部１９２の外側面に形成された雄ねじに螺合して管路側フランジ１９１に固定される。機能液供給管路１４３は、上流端が凹部１９３内に位置するように、雌ねじ部材１９６の差込孔１９７から管路側フランジ１９１の貫通孔１９４に差し込まれている。また、雄ねじ部１９２の上面と雌ねじ部材１９６の底内面との間には、貫通孔１９４に対するシール用の大径Ｏリング１９８が介装されている。
【００５０】
そして、針側接続部材１７１の小径Ｏリング１８３を管路側フランジ１９１の凹部１９３に嵌合させると共に、針側フランジ１８１および管路側フランジ１９１をフランジ接合することにより、中空針１６１と機能液供給管路１４３とが接続される。
【００５１】
図６に示すように、三方弁１４４は、ケーシング２０３の内面に略球形の弁座２０１を有すると共に、弁座２０１に回転自在に嵌合した略球形の弁体２０２を有している。弁座２０１には、機能液供給管路１４３に連通する主ポート２１１と、主ポート２１１に対して略１３５°の角度をなすと共に、互いに直交する機能液流路側切替えポート２１２およびガス流路側切替えポート２１３とが開口している。機能液流路側切替えポート２１２は機能液タンク１４１に連通し、ガス流路側切替えポート２１３はエアー供給装置８に連通している。また、これに対応して弁体２０２には、略「Ｙ」字状の弁体内流路２１４が形成されており、弁体２０２の一端に取り付けたハンドル（図示省略）を回転操作することにより、主ポート２１１およびガス流路側切替えポート２１３を連通する第１ポジション（同図（ａ）参照）と、主ポート２１１および機能液流路側切替えポート２１２を連通する第２ポジション（同図（ｂ）参照）と、主ポート２１１、ガス流路側切替えポート２１３および機能液流路側切替えポート２１２を連通する第３ポジションとの間で、バルブ切替え可能に構成されている。すなわち、三方弁１４４を切替え操作することで、機能液タンク１４１に連なる機能液流路と、エアー供給装置８に連なるガス流路とを相互に切り替えることができる。
【００５２】
ここで、機能液充填装置６により充填流路に機能液を初期充填する一連の動作について説明する。まず、三方弁１４４を第１ポジションに切り替えて、主ポート２１１とガス流路側切替えポート２１３とを連通させる。この状態で、吸引ユニット８２によりノズル６５に対して吸引動作を行い、エアー供給装置８から窒素ガスを充填流路に供給して充填流路内のエアーを窒素ガスに置換する。充填流路内が窒素ガスに置換された後、三方弁１４４を第２ポジションに切り替えて、主ポート２１１と機能液流路側切替えポート２１２とを連通させる。そして、この状態で、同様に吸引ユニット８２により吸引動作を行い、機能液タンク１４１から機能液を充填管路内に導入する。これによれば、充填流路のエアーが置換ガスに置き換わった状態で、充填流路に機能液が充填される。このため、充填流路に機能液を充填する際に、機能液タンク１４１から送液された機能液は、導入された置換ガスと接触することとなり、酸素や水分を含むエアーと接触することがない。
なお、この場合、弁座２０１等の隅部や溝部には機能液が行き渡りにくいためにエアーが残留しやすく、この隅部や溝部に残留したエアーによって機能液中に気泡が発生するおそれがあることから、例えば、機能液供給管路１４３において三方弁１４４よりも下流側に気泡を排出するための分岐流路を設ける等、発生した気泡を除去可能な構成とすることが好ましい。あるいは、三方弁１４４を連続的に開閉動作させ、機能液供給管路１４３内に強制的に脈動を発生させて、エアーを追い出すようにすることも好ましい。
また、吸引ユニット８２によりエアー供給装置８から窒素ガスを充填流路に導入したが、エアー供給装置８から窒素ガスを圧送するようにしてもよい。
【００５３】
次に、第２実施形態の機能液充填装置６について説明する。この機能液充填装置６の基本構成は、上述した第１実施形態と略同様であるが、第２実施形態の機能液充填装置６では、充填流路に導入する置換ガスとして、エアー供給装置８から供給される窒素ガスではなく、チャンバルーム３０２の雰囲気を満たしている窒素ガスを用いる点で異なっている。
【００５４】
図７を参照して第１実施形態と異なる点について説明すると、機能液供給管路１４３の上流端部には、上記の三方弁１４４に代えて、開放弁１４５が介設されている。この開放弁１４５は、三方弁１４４と略同様の構成をしており、その弁座は、ガス流路側切替えポート２１３に代えて、大気開放ポート２１８を有している。そして、弁体の一端に取り付けたハンドルを回転操作することにより、主ポート２１６および大気開放ポート２１８を連通する第１ポジションと、主ポート２１６および機能液流路側切替えポート２１７を連通する第２ポジションと、主ポート２１６、機能液流路側切替えポート２１７および大気開放ポート２１８を連通する第３ポジションとの間で、バルブ切替え可能に構成されている。
【００５５】
機能液充填装置６により充填流路に機能液を初期充填する一連の動作について説明すると、まず、開放弁１４５を第１ポジションに切り替えて、チャンバルーム３０２内の雰囲気に開放させる。この状態で、吸引ユニット８２による吸引動作を行い、チャンバルーム３０２の雰囲気を満たしている窒素ガスを充填流路に供給して充填流路内のエアーを窒素ガスに置換する。充填流路内が窒素ガスに置換された後、開放弁１４５を第２ポジションに切り替えて、主ポート２１６（充填流路）と機能液流路側切替えポート２１７（機能液流路）とを連通させる。そして、この状態で、吸引ユニット８２により機能液タンク１４１から機能液を充填管路内に導入する。これによれば、第１実施形態と同様に、充填流路のエアーが不活性ガスまたはドライエアーに置き換わった状態で、充填流路に機能液を充填することができる。また、チャンバルーム３０２内の雰囲気を形成している窒素ガスを導入することができるため、置換ガス源を特に設ける必要がない。
なお、この場合も、弁座等の隅部や溝部には機能液が行き渡りにくいためにエアーが残留しやすく、この隅部や溝部に残留したエアーによって機能液中に気泡が発生するおそれがあることから、例えば、機能液供給管路１４３において開放弁１４５よりも下流側に気泡を排出するための分岐流路を設ける等、発生した気泡を除去可能な構成とすることが好ましい。
【００５６】
次に、第３実施形態の機能液充填装置６について説明する。この機能液充填装置６の基本構成は、上述した第１実施形態と略同様であるが、第３実施形態の機能液充填装置６は、上記の三方弁１４４に代えて、機能液供給口１５３（機能液ジョイントピース）と、中空針接続部材１６２（共通ピース）と、後述する窒素ガスタンク１４６のガス供給口（ガスジョイントピース）と、から構成される流路切替え手段を備えている点で異なっている。
【００５７】
図８を参照して第１実施形態と異なる点について説明すると、機能液充填装置６は、機能液を貯留する機能液タンク１４１と、窒素ガスを貯留するガスタンク１４６と、液滴吐出装置１の描画エリア４１の近傍に位置して機台２上に設けられたタンク架台１４２と、タンク架台１４２上に固定され、機能液タンク１４１および窒素ガスタンク１４６を選択的に収容する共通ホルダ１４７と、上流端を機能液タンク１４１に接続すると共に下流端を上記の機能液滴吐出ヘッド１６に接続した機能液供給管路１４３とを備えている。
【００５８】
機能液タンク１４１はカートリッジ形式のものであり、外殻を形成した樹脂製の機能液タンクケース２２１と、機能液タンクケース２２１に収容した機能液パック１５１とで構成されている。機能液タンクケース２２１は、上ケース２２２と下ケース２２３とを接合して成る上下２分割構造に構成され、内部に機能液パック１５１を収容するパック収容部２２４を有している。パック収容部２２４は、機能液パック１５１のパック本体１５２を収容する所定の深さ寸法を有していると共に、図示しないが、パック本体１５２に接触してこれを位置決め保持するリブ状の複数の位置決め片が内向きに突設されている。
【００５９】
機能液タンクケース２２１の長手方向（前後方向）の一方の端部である前側面部２２５には、左右中央部に位置して、下ケース２２３の上端から下方途中にかけて略「Ｕ」字状に切り欠いた係止溝２２６が形成されている。この係止溝２２６は、機能液パック１５１の機能液供給口１５３（のフランジ部１５５）を溝底に係止する。
【００６０】
また、前側面部２２５には、上ケース２２２の左右方向の一方の端部に位置して、遮光板２２７が配設されている。この遮光板２２７は、詳細は後述するが、共通ホルダ１４７内部に設けられた機能液タンク検出センサ２４６（フォトインタラプタ）の検出子として機能するものである。さらに、機能液タンクケース２２１の下面部２２８には、左右中央部の位置において、下向きの凹条２２９，２２９が前後一対形成されており、この各凹条２２９が共通ホルダ１４７内部に形成された凸条２４５（後述する）にそれぞれ係合して、機能液タンクケース２２１の共通ホルダ１４７への装着位置が最奥部にクリック感をもって規制されるようになっている。
【００６１】
一方、ガスタンク１４６は、内部に窒素ガスを貯留する樹脂製のガスタンクケース２３１で主要部が構成され、ガスタンクケース２３１の長手方向（前後方向）の一方の端部である前側面部２３２には、ガス供給口２３３が設けられている。ガス供給口２３３は、機能液タンク１４１の機能液供給口１５３と略同様の構成であり、その開口部２３４を栓するブチルゴム製の弾性接続部２３５を有している。そして、機能液供給管路１４３の中空針１６１をこの弾性接続部２３５に差し込むことにより、充填流路とガスタンク１４６に連なるガス流路とが連通される。
【００６２】
ガスタンクケース２３１は、機能液タンクケース２２１と略同様の構成をしており、前側面部２３２には、左右方向の一方の端部の下部に遮光板２３７が配設されている。この遮光板２３７は、詳細は後述するが、共通ホルダ１４７内部に設けられたガスタンク検出センサ２４７の検出子として機能するものである。さらに、下面部２３８には、機能液タンクケースの下面部２２８に形成された一対の凹条２２９，２２９と同様に、下向きの凹条２３９，２３９が前後一対形成されており、この各凹条２３９が共通ホルダ１４７内部に形成された凸条２４５にそれぞれ係合して、ガスタンクケース２３１の共通ホルダ１４７への装着位置が最奥部にクリック感をもって規制されるようになっている。
【００６３】
共通ホルダ１４７は、主要部をなす胴部２４１と、胴部２４１の一方の小口に設けられ、上部のヒンジ部（図示省略）を中心に手前側に向かって回動して開放する開閉蓋２４２と、胴部２４１の他方の小口に設けられ、上記の中空針接続部材１６２を取り付ける取付部２４３とで構成されている。取付部２４３には、左右中央部の下方に位置して、すなわち、挿入された機能液タンク１４１（ガスタンク１４６）の機能液供給口１５３（ガス供給口２３３）が臨む位置に、取付孔２４４が形成されており、この取付孔２４４に共通ホルダ１４７の外部から中空針１６１の針先側が挿入固定されている。また、胴部２４１の内部には、左右中央部の位置において、凸条２４５，２４５が前後一対形成されており、この各凸条２４５が機能液タンクケース２２１の凹条２２９またはガスタンクケース２３１の凹条２３９にそれぞれ係合して、機能液タンクケース２２１またはガスタンクケース２３１の装着位置を最奥部に規制する。すなわち、開閉蓋２４２を開放して、機能液タンク１４１またはガスタンク１４６を水平方向にスライドさせて共通ホルダ１４７内に挿入すると、凹条２２９（凹条２３９）および凸条２４５がスナップイン形式で係合し、位置規制されると共に、機能液供給口１５３の弾性接続部１５７またはガス供給口２３３の弾性接続部２３５に、中空針１６１が差し込まれるようになっている。
【００６４】
さらに、取付部２４３の内面には、左右方向の一方の端部に、機能液タンク検出センサ２４６およびガスタンク検出センサ２４７が上下に配設されている。機能液タンク検出センサ２４６およびガスタンク検出センサ２４７は、例えばフォトインタラプタで構成されており、共通ホルダ１４７に機能液タンク１４１を挿入すると、機能液タンクケース２２１に取り付けられた遮光板２２７が前進して機能液タンク検出センサ２４６のスリット内に差し込まれていき、機能液タンクが挿入されたことが検出される。また、共通ホルダ１４７にガスタンク１４６を挿入すると、ガスタンクケース２３１に取り付けられた遮光板２３７が前進してガスタンク検出センサ２４７のスリット内に差し込まれていき、ガスタンクが挿入されたことが検出される。
【００６５】
両タンク検出センサ２４６，２４７は、液滴吐出装置１全体を統括制御する制御装置９に接続されており、機能液タンク１４１またはガスタンク１４６が挿入されたことが検出された場合にのみ、制御装置９は吸引ユニット８２を駆動して機能液または窒素ガスを充填流路に吸引させる。そして、制御装置は、吸引ユニット８２による機能液および窒素ガスの吸引動作を、それぞれタイマーで制御しており、適切な量の機能液または窒素ガスが充填流路に供給される。また、機能液の吐出動作（描画動作）をする際にガスタンク１４６を挿入してしまった等、機能液タンク１４１とガスタンク１４６とを間違えて挿入してしまった場合には、吐出動作を開始しないように制御することも可能である。
【００６６】
ここで、機能液充填装置６により充填流路に機能液を初期充填する一連の動作について説明する。まず、共通ホルダ１４７にガスタンク１４６を挿入して、ガス供給口２３３（弾性接続部２３５）と中空針接続部材１６２（中空針１６１）とを連通させる。ガスタンク１４６の挿入が検出されると、制御装置９は、この状態で吸引ユニットによりガスタンク１４６から窒素ガスを充填流路に吸引させて、充填流路内のエアーを窒素ガスに置換する。充填流路内が窒素ガスに置換された後、ガスタンク１４６を共通ホルダ１４７から取り出し、代わりに機能液タンク１４１を挿入して、機能液供給口１５３（弾性接続部１５７）と中空針接続部材１６２（中空針１６１）とを連通させる。機能液タンク１４１の挿入が検出されると、制御装置９は、この状態で吸引ユニットによりガスタンク１４６から窒素ガスを充填流路に吸引させて、機能液タンク１４１から機能液を充填管路内に導入する。これによれば、第１実施形態と同様に、充填流路のエアーが不活性ガスまたはドライエアーに置き換わった状態で、充填流路に機能液を充填することができる。また、充填流路に流路切替手段としてのバルブを設ける必要がないため、障害物に付着して気泡が残留しにくく、充填流路において機能液中に気泡が発生するおそれがない。
【００６７】
以上、第１実施形態ないし第３実施形態の機能液充填装置６について説明したが、これによれば、機能液供給管路１４３の管路内流路と機能液滴吐出ヘッド１６のヘッド内流路とから成る充填流路に、酸素や水分を含むエアーと接触させることなく機能液を導入して、初期充填を行うことができる。また、これらの機能液充填装置６を備えた液滴吐出装置１によれば、ワークＷに対して吐出する機能液が、充填流路のエアーによる酸化等の反応のために変質することがない。
【００６８】
次に、本実施形態の液滴吐出装置１を用いて製造される有機ＥＬ装置について説明する。図９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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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、ポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体等の発光層形成材料（発光機能材料）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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
次に、上記の表示装置６００の製造工程を図１０〜図１８を参照して説明する。
この表示装置６００は、図１０に示すように、バンク部形成工程（Ｓ２１）、表面処理工程（Ｓ２２）、正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ２３）、発光層形成工程（Ｓ２４）、および対向電極形成工程（Ｓ２５）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。
【００８１】
まず、バンク部形成工程（Ｓ２１）では、図１１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１２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。
【００８２】
表面処理工程（Ｓ２２）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、機能液滴吐出ヘッド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。
【００８３】
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のワークテーブル２２に載置され、以下の正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ２３）および発光層形成工程（Ｓ２４）が行われる。
【００８４】
図１３に示すように、正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ２３）では、機能液滴吐出ヘッド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１４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。
【００８５】
次に発光層形成工程（Ｓ２４）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。
【００８６】
そして次に、図１５に示すように、各色のうちのいずれか（図１５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。
【００８７】
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１６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。
【００８８】
同様に、機能液滴吐出ヘッド１６を用い、図１７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、ストライブ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
【００８９】
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（Ｓ２５）に移行する。
【００９０】
対向電極形成工程（Ｓ２５）では、図１８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。
【００９１】
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。
【００９２】
以上、表示装置６００（有機ＥＬ装置）の製造工程について説明したが、上記の液滴吐出装置１により製造された表示装置６００は、変質していない機能液により有機ＥＬ層が形成される。したがって、発光寿命の長い有機ＥＬ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施形態に係る液滴吐出装置を模式的に表した平面図である。
【図２】実施形態に係る機能液滴吐出ヘッドの斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る機能液充填装置を模式的に示した図である。
【図４】第１実施形態に係る機能液タンクの斜視図である。
【図５】実施形態に係る中空針接続部材の要部断面図である。
【図６】実施形態に係る三方弁の要部断面図である。
【図７】第２実施形態に係る機能液充填装置を模式的に示した図である。
【図８】第３実施形態に係る機能液充填装置を模式的に示した図である。
【図９】有機ＥＬ装置である表示装置の要部断面図である。
【図１０】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１１】無機物バンク層の形成を説明する工程図である。
【図１２】有機物バンク層の形成を説明する工程図である。
【図１３】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１４】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１５】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１６】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１７】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１８】陰極の形成を説明する工程図である。
【符号の説明】
【００９４】
１…液滴吐出装置  ３…描画装置  ６…機能液充填装置  ８…エアー供給装置  １６…機能液滴吐出ヘッド  ６３…ノズル面  ６５…ノズル  ８２…吸引ユニット  １３１…エアー供給チューブ  １４１…機能液タンク  １４３…機能液供給管路  １４４…三方弁  １４５…開放弁  １４６…ガスタンク  １５３…機能液供給口  １６１…中空針  １６２中空針接続部材  ２１１…主ポート  ２１２…機能液流路側切替えポート  ２１３…ガス流路側切替えポート  ２１８…大気開放ポート  ３０２…チャンバルーム  ６００…有機ＥＬ装置
【図１】
2005144410.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】
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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】
2005144410.tif 000018
【図１７】
2005144410.tif 000019
【図１８】
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