(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルに対応させて圧電素子が配設され、該圧電素子に供給される駆動波形に応じて前記ノズルから機能性液体を吐出する製膜装置であって、
時間差をもって設定された複数の前記駆動波形からなる波形群を生成する波形生成部と、
製膜処理状態に応じて、前記生成された波形群から所定の前記駆動波形を選択して前記圧電素子に供給する波形選択部とを有することを特徴とする製膜装置。
【請求項２】
請求項１記載の製膜装置において、
前記波形群は、前記機能性液体が前記ノズルから吐出される吐出用波形と、
前記機能性液体が前記ノズルから吐出されずに振動する振動用波形とを含むことを特徴とする製膜装置。
【請求項３】
請求項２記載の製膜装置において、
前記波形群には、略同一の前記吐出用波形が複数含まれることを特徴とする製膜装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の製膜装置において、
前記波形選択部は、隣り合う前記ノズルに対して選択する前記駆動波形を異ならせることを特徴とする製膜装置。
【請求項５】
複数のノズルから吐出された機能性液体を基板に供給し前記基板に製膜処理を施す装置を有するデバイス製造装置であって、
前記製膜装置として、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された製膜装置が用いられることを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項６】
請求項５記載のデバイス製造装置により製造されたことを特徴とするデバイス。
【請求項７】
複数のノズルに対応させて圧電素子が配設され、該圧電素子に供給される駆動波形に応じて前記ノズルから機能性液体を吐出する製膜方法であって、
時間差をもって設定された複数の前記駆動波形からなる波形群を生成する波形生成工程と、
製膜処理状態に応じて、前記生成された波形群から所定の前記駆動波形を選択して前記圧電素子に供給する波形選択工程とを有することを特徴とする製膜方法。
【請求項８】
請求項７記載の製膜方法において、
前記波形群は、前記機能性液体が前記ノズルから吐出される吐出用波形と、
前記機能性液体が前記ノズルから吐出されずに振動する振動用波形とを含むことを特徴とする製膜方法。
【請求項９】
請求項８記載の製膜方法において、
前記波形群は、略同一の前記吐出用波形を複数含むことを特徴とする製膜方法。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれかに記載の製膜方法において、
隣り合う前記ノズルに対して、選択する前記駆動波形を異ならせることを特徴とする製膜方法。
【請求項１１】
複数のノズルから吐出された機能性液体を基板に供給し前記基板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、
請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載された製膜方法を用いて前記製膜処理工程を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製膜装置と製膜方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びにデバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、例えばコンピュータや携帯用の情報機器端末の発達に伴い、液晶表示デバイス、特にカラー液晶表示デバイスの使用が増加している。この種の液晶表示デバイスは、表示画像をカラー化するためにカラーフィルタを用いている。カラーフィルタには、基板を有し、この基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（赤）のインクを所定パターンで供給することで形成されるものがある。このような基板に対してインクを供給する方式としては、例えばインクジェット方式の製膜装置が採用されている。
【０００３】
インクジェット方式を採用した場合、製膜装置においてはインクジェットヘッドから所定量のインクを基板に対して吐出して供給するが、この場合、例えば基板はＹステージ（Ｙ方向に移動自在なステージ）に搭載され、インクジェットヘッドはＸステージ（Ｘ方向に移動自在なステージ）に搭載される。そして、Ｘステージの駆動によりインクジェットヘッドを所定位置に位置決めした後に、Ｙステージの駆動により基板をインクジェットヘッドに対して相対移動させながらインクを吐出することで、インクジェットヘッドからのインクが基板の所定位置に供給できるようになっている。
【０００４】
上記のインクジェットヘッドでは、インクを吐出する手段として、インクタンクを構成する壁面に複数のノズル開口を形成するとともに、各ノズル開口と対向するように伸縮方向を一致させて圧電素子を配設したものが多く用いられている。この種の圧電素子としては、例えば特開昭６３−２９５２６９号公報に開示されているように、電極と圧電材料とを交互にサンドイッチ状に積層したものが提供されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。複数の圧電素子を同時に駆動した場合、大きなピーク電流を必要とし発熱量も多大になってしまう。特に圧電素子の伸縮時の大きなピーク電流は、配線抵抗等による著しい電圧降下を引き起こすため、選択した圧電素子の数により駆動信号が異なる、いわゆるクロストークが発生することになる。このクロストークは、インク滴の飛翔特性に影響し、製膜品質を劣化させてしまう。
【０００６】
このような問題の対策として、例えば特開平５−８４９０２号公報や特開２０００−２３８２６１号公報が提供されている。特開平５−８４９０２号公報に開示された技術は、圧電素子を複数のブロックに分割して時分割駆動することにより、全圧電素子駆動時に必要とする最大ピーク電流値を低減するものである。また、特開２０００−２３８２６１号公報に開示された技術は、圧電素子の駆動電圧発生回路を複数具備し、各駆動電圧発生回路の出力をそれぞれアナログスイッチを介して圧電素子に接続することにより、多くのノズルを有するインクジェットヘッドの駆動電圧発生回路を複数に分割して構成できるものである。
【０００７】
ところが、これらの技術では、制御が複雑になり機械的な設計負荷が大きくなるという問題に加えて、回路部品等が増えてコストアップを招くという問題も生じてしまう。
【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、簡素な回路構成でピーク電流値を低減できる製膜装置と製膜方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びにデバイスを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の製膜装置は、複数のノズルに対応させて圧電素子が配設され、圧電素子に供給される駆動波形に応じてノズルから機能性液体を吐出する製膜装置であって、時間差をもって設定された複数の駆動波形からなる波形群を生成する波形生成部と、製膜処理状態に応じて、生成された波形群から所定の駆動波形を選択して圧電素子に供給する波形選択部とを有することを特徴とするものである。
【００１０】
従って、本発明では、圧電素子が時間差をもって駆動するように駆動波形を選択することで圧電素子駆動時の駆動電流を分散させ、ピーク電流値を低減することができる。この際、駆動波形は一つの波形生成部から生成されるので、圧電素子毎に波形生成用の回路や素子を設ける必要がなく回路構成を簡素化できる。なお、本明細書における機能性液体とは、印字（製膜）を行う比較的粘度の低いインクや潤滑油や樹脂等の高粘度のものも含んでいる。
【００１１】
波形群としては、機能性液体がノズルから吐出される吐出用波形と、機能性液体がノズルから吐出されずにメニスカスを振動させる振動用波形とを含むことが好ましい。
【００１２】
これにより、本発明では、波形群から吐出用波形が選択された圧電素子に対応したノズルからは機能性液体を吐出することができ、振動用波形が選択された圧電素子に対応したノズルの機能性液体は強制的に撹拌されることにより増粘や物性劣化を防止することができる。
【００１３】
また、波形群には略同一の吐出用波形が複数含まれることが好ましい。
【００１４】
これにより、本発明では、吐出用波形で圧電素子を駆動した場合、吐出タイミングをずらせても各ノズルから略同一量の機能性液体を吐出することが可能になる。
【００１５】
また、波形選択部が隣り合うノズルに対して、選択する駆動波形を異ならせる構成も採用可能である。
【００１６】
これにより、本発明では、隣り合うノズルから同時に機能性液体を吐出した場合に生じるクロストークの影響を低減することができる。
【００１７】
そして、本発明のデバイス製造装置は、複数のノズルから吐出された機能性液体を基板に供給し基板に製膜処理を施す製膜装置を有するデバイス製造装置であって、製膜装置として上記の製膜装置が用いられることを特徴としている。
【００１８】
これにより、本発明では、製膜装置において簡素化された回路構成でピーク電流値を低減できるので、デバイス製造に係るコストアップ及び製膜品質の劣化を防止することができる。
【００１９】
また、本発明のデバイスは、上記のデバイス製造装置により製造されたことを特徴としている。
【００２０】
これにより、本発明では、デバイス製造に係るコストアップ及び製膜品質の劣化を防止することができる。
【００２１】
一方、本発明の製膜方法は、複数のノズルに対応させて圧電素子が配設され、圧電素子に供給される駆動波形に応じてノズルから機能性液体を吐出する製膜方法であって、時間差をもって設定された複数の駆動波形からなる波形群を生成する波形生成工程と、製膜処理状態に応じて、生成された波形群から所定の駆動波形を選択して圧電素子に供給する波形選択工程とを有することを特徴としている。
【００２２】
これにより、本発明では、圧電素子が時間差をもって駆動するように駆動波形を選択することで圧電素子駆動時の駆動電流を分散させ、ピーク電流値を低減することができる。この際、駆動波形は一つの波形生成部から生成されるので、圧電素子毎に波形生成用の回路や素子を設ける必要がなく回路構成を簡素化できる。
【００２３】
波形群としては、機能性液体がノズルから吐出される吐出用波形と、機能性液体がノズルから吐出されずにメニスカスを振動させる振動用波形とを含むことが好ましい。
【００２４】
これにより、本発明では、波形群から吐出用波形が選択された圧電素子に対応したノズルからは機能性液体を吐出することができ、振動用波形が選択された圧電素子に対応したノズルの機能性液体は吐出されずに強制的に撹拌されることにより増粘や物性劣化を防止することができる。
【００２５】
また、波形群には略同一の吐出用波形が複数含まれることが好ましい。
【００２６】
これにより、本発明では、吐出用波形で圧電素子を駆動した場合、吐出タイミングをずらせても各ノズルから略同一量の機能性液体を吐出することが可能になる。
【００２７】
また、波形選択部が隣り合うノズルに対して、選択する駆動波形を異ならせる構成も採用可能である。
【００２８】
これにより、本発明では、隣り合うノズルから同時に機能性液体を吐出した場合に生じるクロストークの影響を低減することができる。
【００２９】
そして、本発明のデバイス製造方法は、複数のノズルから吐出された機能性液体を基板に供給し基板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、上記の製膜方法を用いて製膜処理工程を行うことを特徴としている。
【００３０】
これにより、本発明では、製膜処理において簡素化された回路構成でピーク電流値を低減できるので、デバイス製造に係るコストアップ及び製膜品質の劣化を防止することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製膜装置と製膜方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びにデバイスの実施の形態を、図１ないし図７を参照して説明する。ここでは、本発明の製膜装置を例えば機能性液体としてのインクを用いて、液晶表示デバイスに対して用いられるカラーフィルタ等を製造するためのフィルタ製造装置に適用するものとして説明する。
【００３２】
図１は、フィルタ製造装置（デバイス製造装置）を構成する製膜装置（インクジェット装置）１０の概略的な外観斜視図である。このフィルタ製造装置は、ほぼ同様の構造を有する３基の製膜装置１０を備えており、各製膜装置１０は、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のインクをフィルタ基板に吐出する構成になっている。
【００３３】
製膜装置１０は、ベース１２、第１移動手段１４、第２移動手段１６、図示しない電子天秤（重量測定手段）、吐出手段としてのインクジェットヘッド２０、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット２４等を有している。ベース１２の上には、第１移動手段１４、電子天秤、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット２４および第２移動手段１６が設置されている。
【００３４】
第１移動手段１４は、好ましくはベース１２の上に直接設置されており、しかもこの第１移動手段１４は、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。これに対して第２移動手段１６は、支柱１６Ａ、１６Ａを用いて、ベース１２に対して立てて取り付けられており、しかも第２移動手段１６は、ベース１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動手段１６のＸ軸方向は、第１移動手段１４のＹ軸方向とは直交する方向である。Ｙ軸はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った軸である。これに対してＸ軸はベース１２の左右方向に沿った軸であり、各々水平である。
【００３５】
第１移動手段１４は、ガイドレール４０、４０を有しており、第１移動手段１４は、例えば、リニアモータを採用することができる。このリニアモータ形式の第１移動手段１４のスライダー４２は、ガイドレール４０に沿って、Ｙ軸方向に移動して位置決め可能である。
【００３６】
スライダー４２は、θ軸用のモータ４４を備えている。このモータ４４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはテーブル４６に固定されている。これにより、モータ４４に通電することでロータとテーブル４６は、θ方向に沿って回転してテーブル４６をインデックス（回転割り出し）することができる。
【００３７】
テーブル４６は、基板４８を位置決めして、しかも保持するものである。また、テーブル４６は、吸着保持手段５０を有しており、吸着保持手段５０が作動することにより、テーブル４６の穴４６Ａを通して、基板４８をテーブル４６の上に吸着して保持することができる。テーブル４６には、インクジェットヘッド２０がインクを捨打ち或いは試し打ち（予備吐出）するための予備吐出エリア５２が設けられている。
【００３８】
第２移動手段１６は、支柱１６Ａ，１６Ａに固定されたコラム１６Ｂを有しており、このコラム１６Ｂは、リニアモータ形式の第２移動手段１６を有している。スライダー６０は、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能であり、スライダー６０は、インク吐出手段としてのインクジェットヘッド２０を備えている。
【００３９】
インクジェットヘッド２０は、揺動位置決め手段としてのモータ６２，６４，６６，６８を有している。モータ６２を作動すれば、インクジェットヘッド２０は、Ｚ軸に沿って上下動して位置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である。モータ６４を作動すると、インクジェットヘッド２０は、Ｙ軸回りのβ方向に沿って揺動して位置決め可能である。モータ６６を作動すると、インクジェットヘッド２０は、Ｘ軸回りのγ方向に揺動して位置決め可能である。モータ６８を作動すると、インクジェットヘッド２０は、Ｚ軸回りのα方向に揺動して位置決め可能である。
【００４０】
このように、図１のインクジェットヘッド２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置決め可能であり、インクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐは、テーブル４６側の基板４８に対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。なお、インクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐには、それぞれがインクを吐出する複数（ここでは、例えば１２０個）のノズル（吐出口）が設けられている。
【００４１】
インクジェットヘッド２０は、圧電素子としてピエゾ素子を用いたヘッドであり、複数のノズルに対してそれぞれこのピエゾ素子が設けられている。そして、各ピエゾ素子に駆動信号が印加されて各ノズル毎にインク室を拡大または縮小することで、ノズルからのインク吐出を制御できる構成になっている。
【００４２】
図２に、インクジェットヘッド２０のインク吐出に関する制御系を示す。
このインクジェットヘッド２０では、各ノズル１１（ノズル番号を＃１、＃２、…で示す）に対応させてピエゾ素子ＰＺ（ＰＺ１、ＰＺ２、…で示す）が設けられている。そして、各ピエゾ素子ＰＺには波形選択部１３がそれぞれ接続されており、これら波形選択部１３は波形生成部１５に接続されている。
【００４３】
波形生成部１５は、ピエゾ素子ＰＺを駆動するために印加する電圧の駆動波形（以下、単に波形と称する）を生成するものであり、本実施形態では、図３（ａ）に示すように、時間差をもって設定（定義）される複数（ここでは４つ）の波形０〜３からなる波形群Ｐが生成される構成になっている。ここで、波形０は、インクがノズル１１から吐出されない大きさに設定される。すなわち、この波形０は、駆動電圧をピエゾ素子ＰＺに印加したときに、ノズル面に対してメニスカスが離間・接近を繰り返すように微振動する大きさに設定された振動用波形とされている。また、波形１〜３は、駆動電圧をピエゾ素子ＰＺに印加したときに、インク室が縮小・加圧されて所定量のインクを吐出する大きさに設定された吐出用波形とされている。なお、波形１〜３は略同一の吐出用波形であり、この波形が印加されたピエゾ素子ＰＺに対応するノズル１１からは、ほぼ同一量のインクが吐出される構成になっている。
【００４４】
波形選択部１３は、波形生成部１５で生成された波形群Ｐの中から、製膜処理状態に応じて、且つノズルの位置（ノズル番号）に応じた波形を選択してピエゾ素子ＰＺに供給するものである。具体的には、図３（ｂ）に示すように、４つの波形に対して、２ビットのデータで制御し、セレクタ値“００”で波形０、“０１”で波形１、“１０”で波形２、“１１”で波形３が選択される。
【００４５】
図１に戻り、電子天秤は、インクジェットヘッド２０のノズルから吐出されたインク滴の１滴の重量を測定して管理するために、例えば、インクジェットヘッド２０のノズルから、５０００滴分のインク滴を受ける。電子天秤は、この５０００滴のインク滴の重量を５０００で割ることにより、インク滴１滴の重量をほぼ正確に測定することができる。このインク滴の測定量に基づいて、インクジェットヘッド２０から吐出するインク滴の量を最適にコントロールすることができる。
【００４６】
クリーニングユニット２４は、インクジェットヘッド２０のノズル等のクリーニングをフィルタ製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。キャッピングユニット２２は、インクジェットヘッド２０のノズル内のインクが乾燥しないようにするために、フィルタを製造しない待機時にこのインク吐出面２０Ｐを外気に触れさせないようにするものである。
【００４７】
上記の構成の製膜装置１０の中、インクジェットヘッド２０の駆動に関して説明する。
上述したように、波形生成部１５は予め設定された波形０〜３からなる波形群Ｐを生成するが（波形生成工程）、メンテナンスや待機時等、インクを吐出しない工程では波形選択部１３は振動用波形０を選択して（波形選択工程）、ピエゾ素子ＰＺに供給する。そして、ピエゾ素子ＰＺはインクが吐出しない大きさで駆動（伸縮）し、インクはインクジェットヘッド２０内で微振動する。これにより、インクは撹拌され、非吐出時においてもインクの増粘や物性劣化が抑制される。
【００４８】
一方、インクを吐出する際には、波形選択部１３はノズル番号に応じて波形１〜３の一つを選択し（波形選択工程）ピエゾ素子ＰＺに供給する。具体的には、図４に示すように、一列に並ぶ複数のノズル１１は、波形１を選択するノズル番号＃１、＃４、＃７…のグループ、波形２を選択するノズル番号＃２、＃５、＃８…のグループ、及び波形３を選択するノズル番号＃３、＃６、＃９…のグループに分けられ、各グループ毎にほぼ同時に、且つほぼ同一量のインクを吐出する。なお、このグループ分けは、隣り合うノズル（例えば＃１と＃２や＃２と＃３）に対して異なる波形が選択されるように設定される。これにより、隣り合うノズルからは時間差をもってインクが吐出されることになり、同時にインクを吐出した場合に生じるクロストークの影響を低減することが可能になる。
【００４９】
続いて、製膜処理工程について説明する。
作業者がテーブル４６の前端側から基板４８を第１移動手段１４のテーブル４６の上に給材すると、この基板４８はテーブル４６に対して吸着保持されて位置決めされる。そして、モータ４４が作動して、基板４８の端面がＹ軸方向に並行になるように設定される。
【００５０】
次に、インクジェットヘッド２０がＸ軸方向に沿って移動して、電子天秤の上部に位置決めされる。そして、指定滴数（指定のインク滴の数）の吐出を行う。これにより、電子天秤は、たとえば５０００滴のインクの重量を計測して、インク滴１滴当たりの重量を計算する。そして、インク滴の１滴当たりの重量が予め定められている適正範囲に入っているかどうかを判断し、適正範囲外であればピエゾ素子に対する印加電圧の調整等を行って、インク滴の１滴当たりの重量を適正に収める。
【００５１】
インク滴の１滴当たりの重量が適正な場合には、基板４８が第１移動手段１４よりＹ軸方向に適宜に移動して位置決めされるとともに、インクジェットヘッド２０が第２移動手段１６によりＸ軸方向に適宜移動して位置決めされる。そして、インクジェットヘッド２０は、予備吐出エリア５２（吸収材５４）に対して全ノズルからインクを予備吐出した後に、基板４８に対してＹ軸方向に相対移動して（実際には、基板４８がインクジェットヘッド２０に対してＹ方向に移動する）、基板４８上の所定領域に対して所定のノズルから所定幅でインクを吐出する。インクジェットヘッド２０と基板４８との一回の相対移動が終了すると、インクジェットヘッド２０が基板４８に対してＸ軸方向に所定量ステップ移動し、その後、基板４８がインクジェットヘッド２０に対して移動する間にインクを吐出する。そして、この動作を複数回繰り返すことにより、製膜領域全体にインクを吐出して製膜することができる。
【００５２】
続いて、図５および図６を参照して、製膜処理によりカラーフィルタを製造する例について説明する。
【００５３】
図５の基板４８は、透明基板であり適度の機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板４８としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が適用できる。
【００５４】
たとえば、図６に示すように長方形形状の基板４８上に、生産性をあげる観点から複数個のカラーフィルタ領域１０５をマトリックス状に形成する。これらのカラーフィルタ領域１０５は、後でガラス４８を切断することで、液晶表示装置に適合するカラーフィルタとして用いることができる。
【００５５】
カラーフィルタ領域１０５には、たとえば図６に示すように、ＲのインクとＧのインクおよびＢのインクを所定のパターンで形成して配置している。この形成パターンとしては、図に示すように従来公知の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がある。特に、ヘッド２０を傾けることで画素部の配列ピッチにノズル間隔を対応させる場合、ストライプ型では一度に吐出できるノズルの数が多いため効果的である。
【００５６】
図５は、基板４８に対してカラーフィルタ領域１０５を形成する工程の一例を示している。
【００５７】
図５（ａ）では、透明の基板４８の一方の面に対して、ブラックマトリックス１１０を形成したものである。カラーフィルタの基礎となる基板４８の上には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法で、所定の厚さ（たとえば２μｍ程度）に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマトリックス状にブラックマトリックス１１０を設ける。ブラックマトリックス１１０の格子で囲まれる最小の表示要素がフィルタエレメントとなり、たとえばＸ軸方向の巾３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ１００μｍ程度の大きさの窓である。
【００５８】
ブラックマトリックス１１０を形成した後は、たとえば、ヒータにより熱を与えることで、基板４８の上の樹脂を焼成する。
【００５９】
図５（ｂ）に示すように、インク滴９９は、フィルタエレメント１１２に供給される。インク滴９９の量は、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した充分な量である。
【００６０】
図５（ｃ）の加熱工程では、カラーフィルタ上のすべてのフィルタエレメント１１２に対してインク滴９９が充填されると、ヒータを用いて加熱処理を行う。基板４８は、所定の温度（例えば７０℃程度）に加熱する。インクの溶媒が蒸発すると、インクの体積が減少する。体積減少の激しい場合には、カラーフィルタとして充分なインク膜の厚みが得られるまで、インク吐出工程と、加熱工程とを繰り返す。この処理により、インクの溶媒が蒸発して、最終的にインクの固形分のみが残留して膜化する。
【００６１】
図５（ｄ）の保護膜形成工程では、インク滴９９を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了するとインク膜が形成されたカラーフィルタの基板４８の保護及びフィルタ表面の平坦化のために、保護膜１２０を形成する。この保護膜１２０の形成には、たとえば、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ができる。
【００６２】
図５（ｅ）の透明電極形成工程では、スパッタ法や真空蒸着法等の処方を用いて、透明電極１３０を保護膜１２０の全面にわたって形成する。
【００６３】
図５（ｆ）のパターニング工程では、透明電極１３０は、さらにフィルタエレメント１１２の開口部に対応させた画素電極にパターニングされる。
【００６４】
なお、液晶の駆動にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用である。また、上記製膜処理の間には、定期的あるいは随時クリーニングユニット２４を用いてインクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐをワイピングすることが望ましい。
【００６５】
以上のように、本実施の形態では、ピエゾ素子ＰＺを３つのグループに分けて異なるタイミングで駆動しているので、駆動時に必要とする最大ピーク電流値をほぼ１／３に低減できることに加えて、一つの波形生成部１５により全てのピエゾ素子ＰＺに供給される駆動波形を生成することで、個別に波形生成用の回路を設けることなく、回路構成の簡素化を実現している。結果として、装置の軽量化やトランジスタ等のアナログ回路部品等が減りコストダウンを実現することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、振動用波形０でピエゾ素子ＰＺを駆動することで、インク吐出動作の停止中であっても微振動によりインクジェットヘッド２０内のインクを撹拌できるため、インクの増粘やインク物性の劣化を抑制することができる。そのため、インク吐出動作再開後でもインク吐出不良や吐出重量の変動等を防止することができ、スループット低下や無駄なインク消費を防ぐことが可能になる。
【００６７】
さらに、本実施の形態では、駆動波形１〜３を略同一波形とすることで、上記グループ間でインク吐出量をほぼ同一にすることができ、ノズル間のインク吐出量のバラツキによる製膜品質の低下を防止することが可能になる。また、本実施の形態では、隣り合うノズル間でインク吐出に時間差を設けているので、同時にインクを吐出した場合に生じるクロストークの影響を低減することもできる。
【００６８】
なお、上記実施の形態において、波形選択部がピエゾ素子毎に設けられる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば上記グループ毎に波形選択部を設ける構成としてもよい。また、上記実施の形態では、吐出用波形を３つ設定するものとして説明したが、隣り合うノズルでインク吐出に時間差が設けられれば、図７に示すように、吐出用波形を２つ設定して２つのグループに分ける構成としてもよい。
【００６９】
また、上記実施の形態では、製膜装置をフィルタ製造装置に適用する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば用紙等に印字・製膜するプリンタ（プロッタ）にも適用可能である。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができ、例えば、上記実施形態においては、最初にＲ（赤色）のパターン形成を行い、続いてＧ（緑色）のパターン形成、そして最後にＢ（青色）のパターン形成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてその他の順番でパターン形成するものとしても良い。
また、本発明のデバイス製造装置は、たとえば液晶表示デバイス用のカラーフィルタの製造に限定されるものではなく、たとえば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応用が可能である。ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。こうしたＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々を本発明のデバイス製造装置を用いて、ＴＦＴ等の素子基板上にパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。本発明におけるデバイスの範囲にはこのようなＥＬデバイスをも含むものである。
この場合、例えば、上記のカラーフィルタのブラックマトリクスと同様に樹脂レジストを用いて１ピクセル毎に区画する隔壁を形成するとともに、下層となる層の表面に吐出された液滴が付着しやすいように、且つ、隔壁が吐出された液滴をはじき隣接する区画の液滴と混じり合うことを防止するため、液滴の吐出の前工程として、基板に対し、プラズマ、ＵＶ処理、カップリング等の表面処理を行う。しかる後に、正孔注入／電子輸送層を形成する材料を液滴として供給し製膜する第１の製膜工程と、同様に発光層を形成する第２の製膜工程とを経て製造される。
こうして製造されるＥＬデバイスは、セグメント表示や全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といったローインフォメーション分野への応用、または点・線・面形状をもった光源としても利用することができる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、ＴＦＴ等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性の優れたフルカラー表示デバイスを得ることが可能である。
また、本発明の製膜装置に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも応用できる。
なお、上記の実施形態では、便宜的に「インクジェット装置」ならびに「インクジェットヘッド」と呼称し、吐出される吐出物を「インク」として説明したが、このインクジェットヘッドから吐出される吐出物は所謂インクには限定されず、ヘッドから液滴として吐出可能に調整されたものであればよく、例えば、前述のＥＬデバイスの材料、金属材料、絶縁材料、又は半導体材料等様々な材料が含まれることはいうまでもない。
【００７１】
また、本発明における製膜装置は、対象物上に特定のパターンを形成する用途に限らず、例えば半導体装置の製造工程におけるレジスト膜の形成など、対象物全体を覆う用途にも適用可能である。
また、図示した製膜装置のインクジェットヘッド２０は、Ｒ（赤）．Ｇ（緑）．Ｂ（青）の内の１つの種類のインクを吐出することができるようになっているが、この内の２種類あるいは３種類のインクを同時に吐出することももちろんできる。また、製膜装置１０の第１移動手段１４と第２移動手段１６はリニアモータを用いているがこれに限らず他の種類のモータやアクチュエータを用いることもできる。
なお、実施の形態においては、非吐出のノズルに振動用波形０を印加する構成としたが、必ずしもこの必要はなく、振動により機能性液体が物性の変化を起こす場合には、非吐出時に電圧変動のない駆動電圧を印加することとしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、駆動時に必要とする最大ピーク電流値を低減できることに加えて、回路構成の簡素化を実現し、装置の軽量化やコストダウンに寄与するという効果が得られる。また、本発明では、スループット低下や無駄な消費を防ぐとともに、製膜品質の低下防止やクロストークの影響低減という効果も得られる。さらに、発熱量が抑制され、ヘッドの温度特性が向上するので吐出安定性が増すという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明のフィルタ製造装置を構成する製膜装置の概略的な外観斜視図である。
【図２】   インクジェットヘッドのインク吐出に関する制御系を示す図である。
【図３】   （ａ）は波形生成部で生成された波形群の図であり、（ｂ）はセレクタ値と波形の関係を示す図である。
【図４】   ノズル番号と波形との関係を示す図表である。
【図５】   （ａ）〜（ｆ）は、基板を用いてカラーフィルタを製造する手順の一例を示す図である。
【図６】   基板と基板上のカラーフィルタ領域の一部を示す図である。
【図７】   別の形態のノズル番号と波形との関係を示す図表である。
【符号の説明】
Ｐ  波形群
ＰＺ  ピエゾ素子（圧電素子）
０  駆動波形（振動用波形）
１〜３  駆動波形（吐出用波形）
１０  製膜装置（インクジェット装置）
１１  ノズル
１３  波形選択部
１５  波形生成部
４８  基板
【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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