(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の所定領域に機能性液体を吐出する液滴吐出装置であって、
前記機能性液体を備えるインクジェットヘッドと、
前記基板に振動を付与する振動付与装置と、
前記振動付与装置を作動させる制御装置とを備え、前記所定領域を複数の行路で吐出する際に、前記行路と行路間で前記振動付与装置を作動させ、前記行路間で前記インクジェットヘッドが前記基板の上方から退避しており、前記行路における振動方向と、前記行路間における振動方向とを異ならせ、前記行路における振動方向は、前記基板の表面に沿う方向であり、
前記行路間における振動方向は、前記機能性液体の吐出方向であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
機能性液体を基板に吐出して前記基板に成膜処理を施すとともに、吐出した前記機能性液体を乾燥させる液滴吐出装置を有するデバイス製造装置であって、
前記液滴吐出装置として、請求項１に記載された液滴吐出装置を用いて前記基板に振動を付与することを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項３】
基板上の所定領域に機能性液体を吐出する吐出工程を含む液滴吐出方法であって、
インクジェットヘッドから前記機能性液体を吐出する工程と、
前記吐出工程中に前記基板に振動を付与する工程を有し、前記所定領域を複数の行路で吐出する際に、前記行路と行路間で前記振動を付与し、前記行路間で前記インクジェットヘッドが前記基板の上方から退避しており、前記行路における振動方向と、前記行路間における振動方向とを異ならせ、前記行路における振動方向は、前記基板の表面に沿う方向であり、
前記行路間における振動方向は、前記機能性液体の吐出方向であることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項４】
機能性液体を基板に吐出するとともに、吐出した前記機能性液体を乾燥させる成膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、
請求項３に記載された液滴吐出方法を用いて前記成膜処理工程を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項５】
前記制御装置は、前記機能性液体を前記所定領域に吐出する吐出工程中に前記振動付与装置を作動させることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置と液滴吐出方法、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ーを用いている。カラーフィルターには、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着弾させ、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着弾させる方式としては、例えばインクジェット方式の液滴吐出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、液滴吐出装置においてはインクジェットのヘッドから所定量のインクをフィルターに対して吐出して着弾させるが、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、複数の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着弾できるようになっている。
【０００４】
上記のように、インクジェット方式により着色層を形成する場合、インクジェットヘッドから吐出され、基板上に着弾したインクは表面張力のため均一に拡がりにくい。そのため、インクの拡がりが悪い部分では、そのままインクを定着させると色ムラになるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、このような問題の対策として、例えば特開平１０−１４８７０９号公報が開示されている。ここに開示された技術は、基板上のインク受容層にインクを付与（着弾）した後に、インク受容層に振動を加えることで、インク受容層全体に亘ってインクを均一に拡げることができるものである。
【０００６】
【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。近年、インクジェット方式による液滴吐出装置の、工業分野への適用範囲が広がるに従って、乾燥性の高い機能性液体がインクとして用いられるようになってきた。このような速乾性のインクの場合、基板上に着弾した後に振動を加えても振動工程に至るまでにインク乾燥が進行してしまい、膜厚を充分に均一化できず色ムラ、成膜ムラが解消されないという問題があった。
【０００７】
一方、インクを基板上で乾燥させる工程では、基板上の雰囲気に偏りが生じ、溶剤の蒸発速度が異なることに起因して、周辺部の乾燥が中央部に比べて早くなり色ムラ、成膜ムラの一因になるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、速乾性のインクを用いた場合でも色ムラ、成膜ムラの発生を抑制できる液滴吐出装置と液滴吐出方法、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。
本発明の液滴吐出装置は、基板上の所定領域に機能性液体を吐出する液滴吐出装置であって、基板に振動を付与する振動付与装置と、機能性液体の吐出中に振動付与装置を作動させる制御装置とを備えたことを特徴とするものである。また、
前記制御装置は、前記機能性液体を前記所定領域に吐出する吐出工程中に前記振動付与装置を作動させる構成としてもよい。
【００１０】
従って、本発明では、吐出中に基板を振動させることで、基板に着弾した機能性液体が乾燥する前に、当該機能性液体を拡げることができる。そのため、速乾性の機能性液体を用いた場合でも均一に拡げることができ、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができるとともに、機能性液体の定着促進を図ることができる。
【００１１】
また、本発明は、所定領域を複数の行路で吐出する際に、行路間で振動付与装置を作動させる構成も採用可能である。この場合、行路における振動方向と、行路間における振動方向とを異ならせることも可能である。
【００１２】
これにより、本発明では、行路間において機能性液体を吐出しない間にも基板上の機能性液体を均一に拡げることができる。また、振動方向を異ならせることにより、例えば機能性液体を吐出する吐出手段と基板との距離が短い場合や着弾精度を考慮する場合等、状況に応じて支障なく振動を付与できる方向を選択することが可能になる。
【００１３】
行路における振動方向は、基板の表面に沿う方向であり、行路間における振動方向は、機能性液体の吐出方向であることが好ましい。
【００１４】
これにより、本発明では、行路中に基板に着弾した機能性液体を基板の表面に沿って拡げることができ、ヘッドと基板とが接近している場合でも行路間では機能性液体の吐出方向に振動を付与することで、機能性液体をより均一に拡げることが可能になる。
【００１５】
また、本発明の液滴吐出装置は、基板上の所定領域に機能性液体を吐出した後に乾燥させる液滴吐出装置であって、基板に振動を付与する振動付与装置と、基板上の機能性液体の乾燥中に振動付与装置を作動させる制御装置とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
これにより、本発明では、基板を振動させることで基板上の雰囲気の偏り（不均一性）が緩和される。そのため、溶剤の蒸発速度のムラが緩和され、機能性液体の乾燥状態の不均一性を抑えて、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができるとともに、薬剤の反応促進を図ることができる。
【００１７】
そして、本発明のデバイス製造装置は、機能性液体を基板に吐出して基板に成膜処理を施すとともに、吐出した機能性液体を乾燥させる液滴吐出装置を有するデバイス製造装置であって、液滴吐出装置として上記の液滴吐出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、液滴吐出装置における色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ、成膜品質が優れたデバイスを製造することができる。
【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、成膜品質が優れたデバイスを得ることができる。
【００２１】
一方、本発明の液滴吐出方法は、基板上の所定領域に機能性液体を吐出する吐出工程を含む液滴吐出方法であって、吐出工程中に基板に振動を付与することを特徴としている。
【００２２】
従って、本発明では、吐出中に基板を振動させることで、基板に着弾した機能性液体が乾燥する前に、当該機能性液体を拡げることができる。そのため、速乾性の機能性液体を用いた場合でも均一に拡げることができ、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができるとともに、機能性液体の定着促進を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の液滴吐出方法は、所定領域を複数の行路で吐出する際に、行路間で基板に振動を付与する手順も採用可能である。この場合、行路における振動方向と、行路間における振動方向とを異ならせることも可能である。
【００２４】
これにより、本発明では、行路間において機能性液体を吐出しない間にも基板上の機能性液体を均一に拡げることができる。また、振動方向を異ならせることにより、例えば機能性液体を吐出する吐出手段と基板との距離が短い場合や着弾精度を考慮する場合等、状況に応じて支障なく振動を付与できる方向を選択することが可能になる。
【００２５】
また、本発明の液滴吐出方法は、行路における振動方向が基板の表面に沿う方向であり、行路間における振動方向が機能性液体の吐出方向であることが好ましい。
【００２６】
これにより、本発明では、行路中に基板に着弾した機能性液体を基板の表面に沿って拡げることができ、ヘッドと基板とが接近している場合でも行路間では機能性液体の吐出方向に振動を付与することで、機能性液体をより均一に拡げることが可能になる。
【００２７】
さらに、本発明の液滴吐出方法は、基板上の所定領域に吐出した機能性液体を乾燥させる乾燥工程を含む液滴吐出方法であって、乾燥工程中に基板に振動を付与することを特徴としている。
【００２８】
従って、本発明では、基板を振動させることで基板上の雰囲気の偏り（不均一性）が緩和される。そのため、溶剤の蒸発速度のムラが緩和され、機能性液体の乾燥状態の不均一性を抑えて、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができるとともに、薬剤の反応促進を図ることができる。
【００２９】
そして、本発明のデバイス製造方法は、機能性液体を基板に吐出するとともに、吐出した機能性液体を乾燥させる液滴吐出処理工程を含むデバイス製造方法であって、上記の液滴吐出方法を用いて成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、成膜処理工程における色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ、成膜品質に優れたデバイスを製造することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液滴吐出装置と液滴吐出方法、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５を参照して説明する。ここでは、本発明の液滴吐出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ー等を製造するためのフィルター製造装置に適用するものとして説明する。
【００３２】
図１は、フィルター製造装置（デバイス製造装置）を構成する液滴吐出装置（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基の液滴吐出装置１０を備えており、各液滴吐出装置１０は、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のインクをフィルター基板に吐出する構成になっている。
【００３３】
液滴吐出装置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、第２移動手段１６及びインクが着弾した基板４８を加熱して乾燥させる加熱装置１７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】
なお、図１では図示を省略しているが、実際には基板４８は、図２に示すように、テーブル４６にピエゾ素子（振動付与装置）３１〜３３を介して載置された矩形のホルダ３０上に保持される。ピエゾ素子３１〜３３は、制御装置２９（図３参照）の制御下でインク吐出方向であるＺ方向にそれぞれ独立して伸縮する構成になっており、図３に示すように、ピエゾ素子３１はホルダ３０の下方（−Ｚ側）で、且つ＋Ｙ側の端縁中央部に配置されている。また、ピエゾ素子３２、３３は、ホルダ３０の下方で、且つ−Ｙ側の端縁両側に互いに間隔をあけて配置されている。
【００３９】
また、ホルダ３０の側面には、支持台３９（図２参照；図２ではピエゾ素子３４、３５のみ図示）を介してテーブル４６に支持されたピエゾ素子３４〜３５、及び３６〜３８が当接状態で設けられている。ピエゾ素子３４〜３５は、ホルダ３０を挟んだＸ方向両側の中央部にそれぞれ配置され、制御装置２９の制御下で、基板４８の表面に沿う方向であるＸ方向にそれぞれ独立して伸縮する構成になっている。
【００４０】
ピエゾ素子３６は、ホルダ３０の−Ｙ側の中央部に配置され、ピエゾ素子３７、３８は、ホルダ３０の＋Ｙ側に互いに間隔をあけて配置されている。これらピエゾ素子３４〜３８は、制御装置２９の制御下で、基板４８の表面に沿う方向であるＹ方向にそれぞれ独立して伸縮する構成になっている。
【００４１】
なお、図示しないものの、加熱装置１７においても上記テーブル４６と同様に、基板４８を保持するホルダ、ピエゾ素子３１〜３８と同様に配置された振動付与装置としてのピエゾ素子が設けられている。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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（例えば１２０個）のノズル（吐出口）が設けられている。
【００４５】
インクジェットヘッド２０は、例えば、ピエゾ素子（圧電素子）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することができる。
【００４６】
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、１滴のインク滴の重量を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。
【００４７】
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ー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のインク吐出面２０Ｐが乾燥しないようにするために、フィルターを製造しない待機時にこのインク吐出面２０Ｐが外気に触れないようにするものである。
【００４８】
上記の構成の液滴吐出装置１０の中、ピエゾ素子３１〜３８の駆動による振動付与に関してまず説明する。
各ピエゾ素子３１〜３８は、制御装置２９から所定の周波数、駆動波形で駆動電圧を印加されると、この駆動電圧に応じた周期、ストロークで伸縮し、当接するホルダ３０を介して基板４８にこの伸縮を伝達する。換言すると、ピエゾ素子３１〜３８は駆動電圧に応じた周波数、振幅の振動を基板４８に付与することになる。
【００４９】
例えば、ピエゾ素子３１〜３３を同一の駆動電圧（以下、周波数、振幅、位相等の振動パラメータと称する）で駆動した場合には、基板４８にＺ方向の振動を付与することができ、ピエゾ素子３２、３３を同一の振動パラメータで駆動し、ピエゾ素子３１をこれとは異なる振動パラメータで駆動した場合には基板４８に、Ｘ軸と平行な軸周りの回転方向の振動を付与することができる。さらに、これらピエゾ素子３１〜３３の振動パラメータを調整することで、基板４８にＹ軸と平行な軸周りの回転方向の振動を付与することができる。
【００５０】
また、位相をずらせた振動パラメータでピエゾ素子３４、３５を駆動した場合には、基板４８にＸ方向の振動を付与することができ、ピエゾ素子３７、３８を同一の振動パラメータで駆動し、ピエゾ素子３６をこれと位相をずらせた振動パラメータで駆動した場合には基板４８にＹ方向の振動を付与することができる。さらに、これらピエゾ素子３６〜３８の振動パラメータを調整することで、基板４８にＺ軸と平行な軸周りの回転方向の振動を付与することができる。
【００５１】
すなわち、ピエゾ素子３１〜３８の振動パラメータを制御することで、基板４８に対して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｘ軸周りの回転方向、Ｙ軸周りの回転方向、Ｚ軸周りの回転方向の６自由度で振動を付与することが可能である。なお、加熱装置１７においても、ピエゾ素子の駆動により、基板４８に対して６自由度で振動を付与可能である。
【００５２】
続いて、成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。
【００５３】
続いて、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納める。
【００５４】
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軸方向に所定の行路を相対移動して（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（吐出工程）。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に対して別の行路を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、液滴吐出領域全体にインクを吐出して成膜することができる。
【００５５】
このように上記吐出工程では、複数の行路でインクの吐出が行われるが、各行路においてホルダ３０を介して基板４８に、例えばＸ方向（又は／及びＹ方向）の振動を付与する。基板４８とインクジェットヘッド２０との間の距離が短いときは、Ｚ方向に基板４８を振動させるとこれらが接触する虞があるが、基板４８の表面に沿う方向であればこの問題を回避できる。
【００５６】
また、上記ステップ移動を行う行路間では、基板４８の上方からインクジェットヘッド２０が退避している状態であり、これらが接触しないので、基板４８にＺ方向の振動を付与する。これにより、基板４８に着弾したインクにＸ方向及びＺ方向の複数方向の振動を付与することができ、インクをより均一に拡がらせることが可能になる。
【００５７】
続いて、図４および図５を参照して、成膜処理によりカラーフィルターを製造する例について説明する。
【００５８】
図４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。
【００５９】
たとえば、図５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ー領域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ー領域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ーとして用いることができる。
【００６０】
カラーフィルター領域１０５には、たとえば図５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。
【００６１】
図４は、基板４８に対してカラーフィルター領域１０５を形成する工程の一例を示している。
【００６２】
図４（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。カラーフィルターの基礎となる基板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ーエレメントといわれており、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。
【００６３】
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。
【００６４】
図４（ｂ）に示すように、インク滴９９は、フィルターエレメント１１２に着弾する。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。
【００６５】
図４（ｃ）の加熱工程では、カラーフィルター上のすべてのフィルターエレメント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）に加熱して乾燥される。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、カラーフィルター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。
【００６６】
図４（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ーの基板４８の保護及びフィルター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。
【００６７】
なお、上述した基板４８に対する加熱・乾燥工程中には、既述したインク吐出工程と同様に、基板４８を保持するホルダに振動を付与することで基板４８を振動させる。この振動により、基板４８上の雰囲気が均一化され、基板４８上の位置に応じた溶剤の蒸発速度のバラツキを抑えることができ、均一に乾燥させることが可能になる。この場合、基板４８の振動方向を限定する要因が存在しないため、基板４８上の雰囲気に偏りが生じることを防止する観点から、複数方向の振動を複合的に付与することが望ましい。
【００６８】
図４（ｅ）の透明電極形成工程では、スパッタ法や真空吸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。
【００６９】
図４（ｆ）のパターニング工程では、透明電極１３０は、さらにフィルターエレメント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。
【００７０】
なお、液晶表示パネルの駆動に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、上記成膜処理の間には、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。
【００７１】
以上のように、本実施の形態では、インクの吐出中に基板４８に振動を付与しているので、速乾性のインクを用いた場合でも、基板４８に着弾したインクが乾燥する前にインクを拡げることができるため、インク定着の促進や、膜厚の均一化が図れる。そのため、本実施の形態では、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ、成膜品質に優れたカラーフィルター及び液晶表示デバイスを得ることが可能になる。
【００７２】
また、本実施の形態では、吐出工程において行路間でも基板４８に振動を付与しているので、インクの均一な拡がりを一層促進することができる。しかも、インク吐出時の行路における振動方向と、行路間における振動方向を異ならせることで、インクの均一化をより図ることが可能になっている。特に、本実施の形態では、吐出時の行路では基板４８の表面に沿った振動を付与し、行路間ではＺ方向に振動を付与しているので、インクジェットヘッド２０と基板４８とが接近している場合でも、インクの均一化をより図ることが可能である。
【００７３】
加えて、本実施の形態では、インクが着弾した基板４８を乾燥する工程でも、基板４８に振動を付与しているので、基板４８上の雰囲気を均一化して、基板４８上の位置に応じた溶剤の蒸発速度のバラツキを抑えることができるとともに、薬剤の反応促進も図ることができる。そのため、均一な乾燥が可能になり、乾燥のバラツキに起因する色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができる。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、インク吐出時の行路で基板４８の表面に沿う方向の振動を付与し、行路間でＺ方向に振動を付与する構成としたが、これに限定されるものではなく、基板４８とインクジェットヘッド２０との間の距離が充分確保されている場合は、インク吐出中でも基板４８にＺ方向の振動を付与することが好ましい。この場合、インクがＺ方向に沿って吐出されれば、基板４８の振動に起因する着弾精度の低下を回避することが可能である。
【００７５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、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る。
【００７６】
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ー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、緑および青色の発光色を呈する材料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表示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表示デバイスをも含むものである。
【００７７】
この場合、本発明のデバイス製造装置は、ＥＬ材料が付着しやすいように、樹脂レジスト、画素電極および下層となる層の表面に対し、プラズマ、ＵＶ処理、カップリング等の表面処理を行う工程を有するものであってもよい。そして、本発明のデバイス製造装置を用いて製造したＥＬ表示デバイスは、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。さらに、本装置のインクジェットパターニング技術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。すなわち、本発明で用いられる機能性液体には、金属等の微粒子を含有する液状体も含まれる。
【００７８】
また、図示した液滴吐出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、液滴吐出装置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。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、速乾性の機能性液体を用いた場合でも、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ、成膜品質に優れたデバイスを得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明のフィルター製造装置を構成する液滴吐出装置の概略的な外観斜視図である。
【図２】   ホルダがピエゾ素子を介してテーブルに設置された部分断面図である。
【図３】   ホルダとピエゾ素子との配置関係を示す図である。
【図４】   （ａ）〜（ｆ）は、基板を用いてカラーフィルターを製造する手順の一例を示す図である。
【図５】   基板と基板上のカラーフィルター領域の一部を示す図である。
【符号の説明】
１０  液滴吐出装置（インクジェット装置）
２９  制御装置
３１〜３８  ピエゾ素子（振動付与装置）
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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