JP2004122021A - 液滴吐出装置及び方法、デバイスの製造装置、デバイス製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成の簡略化及びコスト低減を図ることができ、更には駆動信号生成時におけるユーザの作業効率を向上させることができる液滴吐出装置及び方法、成膜装置及び成膜方法、デバイス製造方法、並びに電子機器を提供する。
【解決手段】基板Ｗに対して液滴を吐出する液滴吐出装置において、互いに仕様が異なる複数種の液滴吐出ヘッド８と、液滴吐出ヘッド８各々を駆動する共通のヘッド駆動回路３０と、ヘッド駆動装置３０に対して液滴吐出ヘッド８を駆動する駆動信号ＣＯＭ及び液滴吐出ヘッド８の駆動、非駆動を制御する液滴吐出データを供給するパーソナルコンピュータ１１とを備え、パーソナルコンピュータ１１は、液滴吐出ヘッド８の種類毎の駆動信号ＣＯＭを略共通の形式で記憶するハードディスク１１ｅを備える。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板等のワークに対して液滴吐出ヘッドにより機能液の吐出を行う液滴吐出装置及び方法、デバイスの製造装置、デバイス製造方法、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー印刷が可能なインクジェットプリンタ等の液滴吐出装置は、キャリッジに複数の液滴吐出ヘッドが設けられており、この液滴吐出ヘッド各々に異なる色のインク（液滴）が導入される。かかる構成の液滴吐出装置においては、印刷データに従って各々のヘッドを個別に駆動し、各色の液滴吐出を制御することによりカラー印刷が行われる。このように、複数の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置が案出されているが、かかる構成の液滴吐出装置に設けられる液滴吐出ヘッドは仕様が同じものが搭載される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機能液の吐出対象となるワークによっては、複数種の機能膜等を形成するために、粘性の異なる複数種の機能液を吐出する必要がある場合がある。例えば、プレパラート上の検体に染色剤を塗布し、これをコーティング材で封止固着させて、カバーグラスを省略するプレパラートの作成技術等である。この技術においては、液滴吐出ヘッドにより低粘性の検体染色剤（機能液）の吐出と、高粘性のコーティング材（機能液）の吐出とを行う必要がある。
【０００４】
低粘性の検体染色剤を吐出する場合と高粘性のコーティング材を吐出する場合とでは、仕様の異なる液滴吐出ヘッドを用いる必要が生じる。このために、単純に考えると、各々が仕様の異なる液滴吐出ヘッドを搭載した２台の液滴吐出装置を用いるか、又は１台の液滴吐出装置に対して液滴吐出ヘッド（機能液供給系を含む）を適宜交換して用いる必要がある。
【０００５】
しかしながら、前者の液滴吐出装置を用いるとワークの他の液滴吐出装置への搬送に時間を要し、後者の液滴吐出装置を用いると液滴吐出ヘッド等の付け替え（交換）に時間を要するため、全体として各ワークに対する液滴吐出処理が極めて煩雑になる。この問題は、粘性の異なる機能液を吐出するために複数の液滴吐出ヘッドを設けた場合のみならず、酸性度（ｐＨ）の異なる複数種類の機能液を吐出するために仕様の異なる複数の液滴吐出ヘッドを設けた場合、更には吐出量が異なる液滴吐出ヘッドを複数設けた場合にも生ずる問題である。
【０００６】
また、仕様の異なる複数の液滴吐出ヘッドを用いる場合には、液滴吐出ヘッドの種類毎に駆動信号が異なるため、液滴吐出ヘッドの種類毎に専用の駆動回路（ドライバ）を備える必要があるとともに、駆動信号を生成するソフトウェアを液滴吐出ヘッドの種類毎に用意しなければならない。このため、装置の構成が複雑化するとともに装置の高コスト化を招き、更には駆動信号を生成する際のユーザの操作性が悪く、作業効率を低下させる原因になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置構成の簡略化及びコスト低減を図ることができ、更には駆動信号生成時におけるユーザの作業効率を向上させることができる液滴吐出装置及び方法、デバイスの製造装置、デバイス製造方法、並びに電子機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点による液滴吐出装置は、ワークに対して液滴を吐出する液滴吐出装置において、複数種の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッド各々を駆動するための駆動装置と、前記駆動装置に対して、前記液滴吐出ヘッドを駆動する駆動信号及び前記液滴吐出ヘッドを制御する液滴吐出データを供給する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記複数種の液滴吐出ヘッドのそれぞれに対応した駆動信号を記憶する記憶装置を備えることを特徴としている。
この発明によれば、複数種の液滴吐出ヘッド各々を駆動するための駆動装置を設けるとともに、液滴吐出ヘッドのそれぞれに対応した駆動信号を用いて液滴吐出ヘッドを駆動しているため、装置構成の簡略化及びコスト低減を図ることができる。
また、本発明の第１の観点による液滴吐出装置は、記記憶装置が、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに対応した液滴吐出データを略共通の形式で記憶することを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出データが略共通化されているため、複数の液滴吐出ヘッドを共通の駆動装置で駆動する上で極めて好適であるという効果がある。
また、本発明の第１の観点による液滴吐出装置は、前記制御装置が、前記記憶装置に記憶された共通形式の駆動信号を表示する表示手段と、ユーザの操作内容に応じた操作信号を出力する操作手段と、前記操作手段から出力される操作信号に応じて前記駆動信号を編集する編集手段とを備えることが好ましい。
また、本発明の第１の観点による液滴吐出装置は、前記表示手段が、時間軸方向の尺度を可変して前記駆動信号を表示することが好ましく、前記駆動信号の時間的な変化率に応じて前記駆動信号の部分毎に前記時間軸方向の尺度を可変して前記駆動信号を表示することが好適であり、或いは、前記操作手段から出力される操作信号に応じて前記駆動信号の時間軸方向の尺度を可変して表示することが好ましい。
また、本発明の第１の観点による液滴吐出装置は、前記表示手段が、前記液滴吐出ヘッドを切り替えるためのヘッド切り替え画面を表示し、前記制御装置は、前記操作手段の操作に応じて駆動すべき液滴吐出ヘッドを選択することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドが、各々の区別するための識別部を有しており、前記制御装置は、前記識別部の識別子を読み取ることにより前記液滴吐出ヘッドを識別することが好適である。
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点による液滴吐出装置は、ワークに対して液滴を吐出する液滴吐出装置において、識別部と前記識別部の情報に対応した複数種の液滴吐出ヘッドとを備えたヘッドユニットと、前記液滴吐出ヘッドを駆動する駆動装置と、前記駆動装置に対して、前記液滴吐出ヘッドを駆動する駆動信号及び前記液滴吐出ヘッドを制御する液滴吐出データを供給する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記複数種の液滴吐出ヘッドにそれぞれ対応した駆動信号を共通の形式で記憶する記憶装置と前記識別部を読み取る読み取り装置を備え、前記読み取り装置は前記識別部を読み取り、前記制御装置は、前記読み取り装置が読み取った情報に基づいて前記記憶装置に記憶された駆動信号及び液滴吐出データを前記駆動装置へ供給することを特徴としている。
本発明の液滴吐出方法は、ワークに対して液滴を吐出する液滴吐出方法において、複数種の液滴吐出ヘッドから特定の液滴吐出ヘッドを選択するヘッド選択工程と、少なくとも制御信号情報および波形線分情報とに基づいて形成され、前記複数種の液滴吐出ヘッドに対応した駆動信号の内、前記ヘッド選択工程で選択された液滴吐出ヘッドに対応する駆動信号を、選択された液滴吐出ヘッドに対して供給する駆動信号供給工程とを有することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による液滴吐出方法は、前記ヘッド選択工程で選択された液滴吐出ヘッドに対し、当該液滴吐出ヘッドの仕様に応じた形式で形成され、前記液滴吐出ヘッドを制御する液滴吐出データを供給する液滴吐出データ供給工程を有することを特徴としている。
本発明のデバイスの製造装置は、上記の何れかに記載の液滴吐出装置を備えることを特徴としている。
本発明のデバイス製造方法は、上記の何れかに記載の液滴吐出装置又は上記の液滴吐出方法を用いて、前記液滴を吐出する工程をデバイス製造工程の１つとして含むことを特徴としている。
本発明の電子機器は、上記の何れかに記載の液滴吐出装置又はデバイスの製造装置を用いて製造される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による液滴吐出装置及び方法、デバイスの製造装置、デバイス製造方法、並びに電子機器について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１は、機台２上に設置されたＸ軸テーブル３及びＹ軸テーブル４を備える。Ｘ軸テーブル３上には、移動自在にメインキャリッジ５が取り付けられており、このメインキャリッジ５にはヘッドユニット６が設けられている。尚、詳細は後述するが、ヘッドユニット６には、サブキャリッジ７を介して、仕様の異なる複数種（本実施形態では、３種類）の液滴吐出ヘッド８（８ａ，８ｂ，８ｃ）が搭載されている。また、ヘッドユニット６には、不図示のヘッド駆動回路が設けられている。尚、このヘッド駆動回路の詳細については後述する。更に、ワークとしての基板Ｗは、Ｙ軸テーブル４に搭載されている。
【００１１】
また、液滴吐出装置１は、複数種の液滴吐出ヘッド８の各々に機能液を供給する機能液供給装置９を備えるとともに、Ｘ軸テーブル３及びＹ軸テーブル４並びに複数種の液滴吐出ヘッド８等の駆動を制御する駆動制御装置１０を備えている。この駆動制御装置１０には、複数種の液滴吐出ヘッド８の吐出パターンデータを生成するためのパーソナルコンピュータ１１が接続されている。尚、パーソナルコンピュータ１１は本発明にいう制御装置及び編集手段に相当する。また、上記吐出パターンデータは本発明にいう液滴吐出データに相当する。
【００１２】
パーソナルコンピュータ１１は、コンピュータ本体１１ａ、ディスプレイ１１ｂ、キーボード１１ｃ、及びマウス１１ｄを含んで構成されている。コンピュータ本体１１ａは、各種制御プログラム、液滴吐出ヘッド８を駆動するための駆動信号を生成するためのデータ、及び吐出パターンデータを記憶するハードディスク１１ｅを含んで構成される。尚、コンピュータ本体１１ａ内に設けられるハードディスク１１ｅは、本発明にいう記憶装置に相当するものである。ここで、記憶装置としては、ハードディスク１１ｅ以外に、半導体メモリ、光記録媒体、又は光磁気記録媒体等の記録媒体を用いることができる。ディスプレイ１１ｂは、本発明にいう表示手段に相当するものであり、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、その他の表示装置で実現される。また、上記キーボード１１ｃ及びマウス１１ｄは、本発明にいう操作手段に相当する。
【００１３】
尚、図１においては図示を省略しているが、液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド８の定期的なフラッシング（全吐出ノズルからの機能液の捨て吐出）を受けるフラッシングユニット、液滴吐出ヘッド８のノズル面をワイピングするワイピングユニット、及び液滴吐出ヘッド８の機能液吸引及び保管を行うクリーニングユニット等のユニットを備えている。
【００１４】
Ｘ軸テーブル３は、モータ１２と、モータ１２によって駆動されるＸ軸スライダ１３とを含んで構成されるＸ軸方向の駆動系を備え、これに上記のメインキャリッジ５を移動自在に搭載して構成されている。また、Ｙ軸テーブル４は、モータ１４と、モータ１４によって駆動されるＹ軸スライダ１５とを含んで構成されるＹ軸方向の駆動系を備え、これに吸着テーブル等からなるセットテーブル１６を移動自在に搭載して構成されている。そして、セットテーブル１６上に基板Ｗが位置決めされた状態で保持される。
【００１５】
本実施形態の液滴吐出装置１は、Ｘ軸テーブル３の駆動による液滴吐出ヘッド８の移動に同期して各液滴吐出ヘッド８を駆動（機能液滴の選択的吐出）するように構成されている。つまり、液滴吐出ヘッド８のいわゆる主走査は、Ｘ軸テーブル３のＸ方向への往復運動により行われる。また、これに対応して、いわゆる副走査は、Ｙ軸テーブル４による基板ＷのＹ軸方向への往復運動により行われる。そして、上記走査に同期した各液滴吐出ヘッド８の駆動は、上記のパーソナルコンピュータ１１で作成された吐出パターンデータに基づいて行われる。
【００１６】
機能液供給装置９は、液滴吐出ヘッド８の各々に対応した３種類のサブタンク１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）と、サブタンク１７に接続された３種類のメインタンク及び各メインタンクの機能液を対応するサブタンク１７に送液する圧力送液装置（何れも図示省略）とを備えている。各メインタンクの機能液は、対応する第１サブタンク１７ａ、第２サブタンク１７ｂ、及び第３サブタンク１７ｃにそれぞれ圧力液送される。各サブタンク１７で圧力的に縁切りされた機能液は、それぞれ対応する各液滴吐出ヘッド８のポンプ作用により、各液滴吐出ヘッド８に送液される。尚、図示では省略しているが、上記の圧力送液装置も上記の駆動制御装置１０により制御される。
【００１７】
ここで、本実施形態の液滴吐出装置が備えるヘッドユニット６の構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置が備えるヘッドユニット６の構成を示す図である。図２に示すように、ヘッドユニット６は、ステンレス等の厚板で構成したサブキャリッジ７と、サブキャリッジ７に精度良く位置決め固定し３種類の液滴吐出ヘッド８とを含んで構成される。
【００１８】
図２に示すように、液滴吐出ヘッド８は、第１吐出ヘッド８ａ、第２吐出ヘッド８ｂ、及び第３吐出ヘッド８ｃからなる。第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃ各々の最外端に位置する吐出ノズルを基準ノズルＮ１〜Ｎ３とすると、第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃの各々に設けられる吐出ノズルは、基準ノズルＮ１〜Ｎ３が主走査方向（Ｘ方向）に平行な仮想線Ｌ上に並ぶように、副操作方向（Ｙ方向）に整列配置されている。また、Ｘ方向におけるサブキャリッジ７の中間位置であって、Ｙ方向における両端部には、位置決め用の一対の基準ピンＰ１，Ｐ２が設けられている。
【００１９】
上述した基準ノズルＮ１〜Ｎ３は、例えば、第１吐出ヘッド８ａの両ノズル列間の着弾位置の補正や、第１吐出ヘッド８ａ、第２吐出ヘッド８ｂ、及び第３吐出ヘッド８ｃの相互間における着弾位置の補正等における位置決め基準として用いられる。また、各吐出ヘッド８ａ，８ｂ，８ｃのサブキャリッジ７への固定も、基準ノズルＮ１〜Ｎ３を基準として位置決めされる。一方、上述した一対の基準ピンＰ１，Ｐ２は、ヘッドユニット６の位置決め基準として用いられる。
【００２０】
上述した３種類の液滴吐出ヘッド８（第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃ）は、相互に仕様の異なるものである。例えば、第１吐出ヘッド８ａは、１８０個の吐出ノズルを列設した２本のノズル列を有する仕様であり、第２吐出ヘッド８ｂは、９６個の吐出ノズルを列設した３本のノズル列を有する仕様であり、第３吐出ヘッド８ｃは、３個の吐出ノズルを列設した１本のノズル列を有する仕様である。
【００２１】
このように、仕様の異なる液滴吐出ヘッド８を複数備えるのは、例えば種類の異なる液滴を、液滴の量（重量、体積）を変えて基板Ｗに吐出するためである。ここで、液滴吐出装置を用いた基板処理例について説明する。図３は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置を用いた第１の基板処理例を示す図である。
【００２２】
図３に示すように、バンクＢ１が形成されたマトリクス状の描画エリアＲ１が設定されたワークとしての基板Ｗの各凹部Ｋ１に、揮発性の第１機能液Ｄ１を吐出するとともに、各凹部Ｋ１に第１機能液Ｄ１を封止すべく描画エリアＲ１全体にオーバーコート用の第２機能液Ｄ２を吐出し、更に第１機能液Ｄ１及び第２機能液Ｄ２に吐出不良が生じた場合、不良品として基板ＷのマーキングエリアＲ２に第３機能液Ｄ３による不良マークを描画する場合を考える。
【００２３】
この場合、例えば第１吐出ヘッド８ａに上記した揮発性の第１機能液Ｄ１が導入され、第２吐出ヘッド８ｂにオーバーコート用の第２機能液Ｄ２が導入され、第３吐出ヘッド８ｃにマーキング用の第３機能液Ｄ３が導入され、基板Ｗと液滴吐出ヘッド８との相対位置を変えつつ、第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃから液滴を吐出させる。尚、第１機能液Ｄ１は比較的粘度が低く、第２機能液Ｄ２は比較的粘度が高いものを用い、更にマーキング用の第３機能液Ｄ３は、第２機能液Ｄ２と略同一の粘性を有するものが用いられる。
【００２４】
図４は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置を用いた第２の基板処理例を示す図である。図４に示すように、バンクＢ１が形成されたマトリクス状の描画エリアＲ１が設定されたワークとしての基板Ｗの各凹部Ｋ１に、２液タイプの発光機能液（或いはカラーフィルタのフィルタ機能液）であるＡ機能液（発光剤）Ｄ１１とＢ機能液（硬化剤）Ｄ１２とを順次吐出するとともに、上記と同様に、マーキングエリアＲ２に第３機能液Ｄ３による不良マークを描画する場合を考える。
【００２５】
この場合には、例えば第１吐出ヘッド８ａにＡ機能液Ｄ１１が導入され、第２吐出ヘッド８ｂにＢ機能液Ｄ１２が導入され、第３吐出ヘッド８ｃに第３機能液Ｄ３が導入され、基板Ｗと液滴吐出ヘッド８との相対位置を変えつつ、第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃから液滴を吐出させる。このように、複数の液滴ヘッドを備えることにより、微小な異なる種類の液滴をドット状に精度良く吐出することができるため、例えば機能液（吐出対象液）に特殊なインク、発光性又は感光性の樹脂等を用いれば、各種部品、デバイス、及び装置等の製造分野へ応用することが可能である。
【００２６】
尚、図３及び図４で示した基板処理例においては、第１機能液Ｄ１〜第３機能液Ｄ３の種類と、その吐出形態とを考慮し、第１吐出ヘッド８ａは、単位ノズル当たりの機能液滴吐出量が少なく、第２吐出ヘッド８ｂは、単位ノズル当たりの機能液滴吐出量が多く、第３吐出ヘッド８ｃは、単位ノズル当たりの機能液滴吐出量が極端に多い仕様になっている。
【００２７】
次に、駆動制御装置１０及びヘッドユニット６に設けられるヘッド駆動回路について説明する。図５は、駆動制御装置１０及びヘッドユニット６に設けられるヘッド駆動回路の構成を示すブロック図である。図５に示すように、駆動制御装置１０は、コンピュータ本体１１ａから吐出条件等を受信するインターフェイス２１と、各種データの記録を行うＲＡＭ２２と、各種データ処理を行うためのルーチン等を記録したＲＯＭ２３と、ＣＰＵ等からなる制御部２４と、発振回路２５と、液滴吐出ヘッド８に供給する駆動信号ＣＯＭを発生させる駆動信号生成部２６と、インターフェイス２７とを備えている。インタ−フェイス２７は、ドットパターンデータに展開された吐出データを液滴吐出ヘッド８に出力するとともに、駆動信号をモータ１２及びモータ１４に出力する。
【００２８】
以上の構成において、コンピュータ本体１１ａから送られた吐出条件は、インターフェイス２１を介して受信バッファ２２ａに保持される。受信バッファ２２ａに保持されたデータは、コマンド解析が行われてから中間バッファ２２ｂへ送られる。中間バッファ２２ｂ内では、制御部２４によって中間コードに変換された中間形式としてのデータが保持され、液滴の吐出位置等の情報を付加する処理が制御部２４によって実行される。次に、制御部２４は、中間バッファ２２ｂ内のデータを解析してデコード化した後、ドットパターンデータを出力バッファ２２ｃに展開し、記録させる。
【００２９】
液滴吐出ヘッド８の１スキャン分に相当するドットパターンデータが得られると、このドットパターンデータは、インターフェイス２７を介して駆動装置としてのヘッド駆動回路３０にシリアル転送される。出力バッファ２２ｃから１スキャン分に相当するドットパターンデータが出力されると、中間バッファ２２ｂの内容が消去されて、次の中間コード変換が行われる。
【００３０】
ドットパターンデータに展開された吐出データＳＩは、発振回路２５からのクロック信号ＣＬＫに同期してインターフェイス２７を介して液滴吐出ヘッド８（第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃ）に対して共通に設けられたヘッド駆動回路３０にシリアル出力される。ここで、ドットパターンデータに展開された吐出データＳＩには、第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃの何れを駆動するか（選択するか）を示すヘッド選択データと、選択された液滴吐出ヘッド８に形成されている何れのノズルから液滴を吐出するかを規定するノズル選択データとが含まれているとともに、各ノズルから液滴を吐出するのに何れの駆動信号を用いるかを規定する波形選択データも含まれている。尚、詳細は後述するが、上記の波形選択データは、第１吐出ヘッド８ａの液滴吐出量を高い精度で制御するために、波形の異なる複数のパルスを含む駆動信号ＣＯＭから、特定波形のパルス（駆動信号）を選択するために用いられる。尚、第２吐出ヘッド８ｂ及び第３吐出ヘッド８ｃを用いて液滴を吐出させる場合には、波形選択データは用いられない。
【００３１】
ヘッド駆動回路３０は、第１シフトレジスタ３１ａ、第２シフトレジスタ３１ｂ、第１ラッチ回路３２ａ、第２ラッチ回路３２ｂ、デコーダ３３、レベルシフタ３４、スイッチ回路３５（スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎ）、及び制御ロジック３６を含んで構成されている。このヘッド駆動回路３０には、液滴吐出ヘッド８（第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃ）が接続されている。
【００３２】
尚、液滴吐出ヘッド８（第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃ）は、設けられている吐出ノズルの数と同数のピエゾ素子等の圧力発生素子（図示省略）を備えており、この圧力発生素子の各々にスイッチ回路３５に設けられたスイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎがそれぞれ接続されている。但し、第２吐出ヘッド８ｂ及び第３吐出ヘッド８ｃに設けられる吐出ノズルの数は第１吐出ヘッド８ａに設けられる吐出ノズルの数よりも少ないため、スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎの内、第２吐出ヘッド８ｂ及び第３吐出ヘッド８ｃに設けられた圧力発生素子に接続されてないものがある点に注意されたい。
【００３３】
このヘッド駆動回路３０において、駆動制御装置１０から出力されてきた第１吐出ヘッド８ａ用の吐出データＳＩは、まず、第１シフトレジスタ３１ａ、及び第２シフトレジスタ３１ｂにシリアル伝送される。ここで、吐出データの上位ビットのデータが第２シフトレジスタ３１ｂに入力され、下位ビットのデータが第１シフトレジスタ３１ａに入力される。
【００３４】
シフトレジスタ３１ａ，３１ｂには、第１ラッチ回路３２ａ及び第２ラッチ回路３２ｂがそれぞれ接続されている。駆動制御装置１０からのラッチ信号ＬＡＴが各ラッチ回路３２ａ，３２ｂに入力されると、ラッチ回路３２ａ，３２ｂは、シフトレジスタ３１ａ，３１ｂ各々によってパラレル変換された吐出データＳＩをそれぞれラッチする。従って、第１ラッチ回路３２ａには吐出データＳＩの下位ビットのデータがラッチされ、第２ラッチ回路３２ｂには吐出データＳＩの上位ビットがラッチされる。
【００３５】
各ラッチ回路３２ａ，３２ｂでラッチされた吐出データＳＩは、デコーダ３３に入力される。このデコーダ３３は、制御ロジック３６からの信号によって、２ビットの吐出データＳＩを４ビットの吐出データＳＩに翻訳する。デコーダ３３等によって翻訳された吐出データＳＩは、電圧増幅器たるレベルシフタ３４によって、スイッチ回路３５を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の所定の電圧値まで昇圧される。所定の電圧値まで昇圧された吐出データＳＩは、スイッチ回路３５に与えられる。また、スイッチ回路３５に設けられた各スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎの入力側には、駆動信号生成部２６からの駆動信号ＣＯＭが印加される。
【００３６】
吐出データＳＩは、スイッチ回路３５の動作を各スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎ毎に制御する。例えば、各スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎに加わる吐出データＳＩが「１」である期間中は、駆動信号ＣＯＭが圧力発生素子のそれぞれに印加され、この駆動信号ＣＯＭ応じて圧力発生素子は伸縮する。一方、各スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎに加わる吐出データＳＩが「０」の期間中は、圧力発生素子への駆動信号ＣＯＭの供給が遮断される。
【００３７】
ここで、駆動制御装置１０からの吐出データＳＩは、例えば（１０）、（０１）等の如く、第１吐出ヘッド８ａに設けられた各ノズル毎に、上位のビット１及び下位のビット０の合計２ビットデータで構成されている。そして、全てのノズルについてのビット０のデータが第１シフトレジスタ３１ａに入力され、全てのノズルについてのビット１のデータが第２シフトレジスタ３１ｂに入力される。
【００３８】
各シフトレジスタ３１ａ，３１ｂに入力された各ノズル毎の吐出データＳＩは、各ラッチ回路３２ａ，３２ｂにラッチされて、デコーダ３３に入力される。デコーダ３３は、制御ロジック３６からの信号に基づいて、２ビットの吐出データＳＩを４ビットの吐出データＳＩに翻訳する。そして、スイッチ回路３５の各スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎに加わるビットデータが「１」の場合は、駆動信号ＣＯＭが各圧力発生素子に直接印加され、各圧力発生素子は駆動信号ＣＯＭの信号波形に応じて変位する。逆に、各スイッチ素子３５−１，３５−２，…，３５−Ｎに加わるビットデータが「０」の場合は、各圧力発生素子への駆動信号ＣＯＭが遮断され、各圧力発生素子は直前の電荷を保持する。
【００３９】
以上、第１吐出ヘッド８ａ用の吐出データＳＩが駆動制御装置１０から出力された場合の動作について説明した。第２吐出ヘッド８ｂ用の吐出データＳＩ又は第３吐出ヘッド８ｃ用の吐出データＳＩが駆動制御装置１０から出力されてきた場合には、吐出データＳＩは、第１シフトレジスタ３１ａ及び第１ラッチ回路３２ａのみを介して（即ち、第２シフトレジスタ３１ｂ及び第１ラッチ回路３２ｂは用いられずに）デコーダ３３へ出力される。尚、駆動制御装置１０から出力される吐出データＳＩの種類に応じたヘッド駆動回路３０の動作の切り替え制御は、制御部２４からの制御信号に基づいて制御ロジック３６が行う。
【００４０】
次に、駆動信号生成部２６について図６〜図８を参照して説明する。図６は、駆動信号生成部２６の構成を示すブロック図である。図７は、駆動信号生成部２６において駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動信号を生成していく過程を示す説明図である。図８は、駆動信号生成部２６においてデータ信号を用いてメモリに電位差（ΔＶ）を設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００４１】
図６に示すように、駆動信号生成部２６は、制御部２４からの信号を受け取って記録するメモリ４１、このメモリ４１の内容を読み出して一時的に保持する第１のラッチ４２、この第１のラッチ４２の出力と後述するもう一つの第２のラッチ４４の出力とを加算する加算器４３、第２のラッチ４４の出力をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換器４５、及び変換されたアナログ信号を駆動信号の電圧まで増幅する電圧増幅部４６を備えるとともに、電圧増幅部４６から出力された駆動信号に対する電流増幅器４７をそれぞれ備えている。
【００４２】
メモリ４１は、駆動信号ＣＯＭの波形を決める所定のパラメータを記録しておく波形データ記録部である。駆動信号ＣＯＭの波形は、予め制御部２４から受け取った所定のパラメータにより決定される。即ち、駆動信号生成部２６は、クロック信号８０１，８０２，８０３、データ信号８３０、アドレス信号８１０，８１１，８１２，８１３、リセット信号８２０、及びイネーブル信号８４０を受け取る。尚、制御部２４から駆動信号生成部２６に出力されるパラメータは、ユーザがコンピュータ１１を操作して作成され、予めハードディスク１１ｅに記録されている。
【００４３】
上記のように構成した駆動信号生成部２６においては、図７に示すように、駆動信号ＣＯＭの生成に先立って、制御部２４の電圧変化量を示すいくつかのデータ信号と、そのデータ信号のアドレスとがクロック信号８０１に同期して、駆動信号生成部２６のメモリ４１に出力される。データ信号８３０は、図８に示すように、クロック信号８０１を同期信号とするシリアル転送により、データをやり取りする構成になっている。
【００４４】
即ち、制御部２４から所定の電圧変化量を転送する場合には、まず、クロック信号８０１に同期して複数ビットのデータ信号を出力し、その後、このデータを格納するアドレスをイネーブル信号８４０に同期してアドレス信号８１０〜８１３として出力する。メモリ４１は、このイネーブル信号８４０が出力されたタイミングでアドレス信号を読み取り、受け取ったデータをそのアドレスに書き込む。アドレス信号８１０〜８１３は４ビットの信号であるため、最大１６種類の電圧変化量をメモリ４１に記録することができる。尚、データの上位のビットは符号として用いられている。
【００４５】
各アドレスＡ，Ｂ，…への電圧変化量の設定が終了した後、例えばアドレスＢがアドレス信号８１０〜８１３に出力されると、最初のクロック信号８０２により、このアドレスＢに対応した電圧変化量ΔＶ１が第１のラッチ４２により保持される。この状態で、次にクロック信号８０３が出力されると、第２のラッチ４４の出力に第１のラッチ４２の出力が加算された値が、第２のラッチ４４に保持される。即ち、図７に示すように、一旦、アドレス信号に対応した電圧変化量が選択されると、その後、クロック信号８０３を受けるたびに、第２のラッチ４４の出力は、その電圧変化量に従って増減する。メモリ４１のアドレスＢに格納された電圧変化量ΔＶ１とクロック信号８０３の単位時間ΔＴにより駆動波形のスルーレートが決まる。尚、増加か減少かは、各アドレスに格納されたデータの符号により決定される。
【００４６】
図７に示した例では、アドレスＡには、電圧変化量として値０、即ち、電圧を維持する場合の値が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＡが有効となると、駆動信号の波形は増減のないフラットな状態に保たれる。また、アドレスＣには、駆動波形のスルーレートを決定するために、単位時間ΔＴ当たりの電圧変化量ΔＶ２が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＣが有効になった後は、この電圧ΔＶ２ずつ電圧が低下していくことになる。このように制御部２４からアドレス信号とクロック信号とを出力するだけで、駆動信号ＣＯＭの波形を自由に制御できる。
【００４７】
また、本実施形態においては、制御部２４がインターフェイス２７を介して制御ロジック３６に制御信号ＣＨを出力することによって、図９に示すように、１吐出周期内に４つの駆動信号を含んでなる駆動信号ＣＯＭを生成することができるように構成されている。尚、ここにいう１吐出周期は、駆動制御装置１０からのラッチ信号ＬＡＴの時間間隔をいう。
【００４８】
図９は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置で用いられる駆動信号ＣＯＭの波形、この駆動信号ＣＯＭに含まれる各駆動信号を液滴吐出ヘッド８の何れかに設けられた圧力発生素子に印加したときに吐出される液滴のドットの大小関係、及び吐出データＳＩに基づいて駆動信号ＣＯＭから駆動信号を１つ選択して第１吐出ヘッド８ａが備える圧力発生素子に印加する方法を示す説明図である。
【００４９】
図９に示すように、駆動信号ＣＯＭには１吐出周期内に４つの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２，ＣＯＭ３，ＣＯＭ４を含めることができ、第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２、及び第３駆動信号ＣＯＭ３は、最大電位ＶＰＳが第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２、及び第３駆動信号ＣＯＭ３の順に低くなっている。このため、第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２、及び第３駆動信号ＣＯＭ３を同一の圧力発生素子に印加した場合、ノズルから吐出される液滴の１ドット当たりの重量は、「大」、「中」、「小」となる。
【００５０】
従って、第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２、第３駆動信号ＣＯＭ３についてはそれぞれ、大ドットパルス、中ドットパルス、小ドットパルスとして表現することもできる。ここで、重量は「大」、「中」、「小」で例えば数％程度の差がある。尚、第４駆動信号ＣＯＭ４は、液滴吐出ヘッド８のそれぞれに設けられたノズル付近の液滴を微振動させて液滴の粘度の増大や硬化を防止するためのものであり、この第４駆動信号ＣＯＭ４によっては液滴が吐出されることはない。従って、第４駆動信号ＣＯＭ４は「微振動パルス」として表現可能である。
【００５１】
図２を参照して説明したように、本実施形態では、デコーダ３３からスイッチ回路３５に加わる吐出データＳＩのビットが「１」の期間中には、駆動信号ＣＯＭが第１吐出ヘッド８ａに設けられた圧力発生素子に印加され、圧力発生素子は駆動信号ＣＯＭの波形に応じて伸縮する。一方、吐出データＳＩのビットが「０」の期間中には、圧力発生素子への駆動信号ＣＯＭの供給が遮断され、圧力発生素子は直前の状態を保持する。従って、吐出データＳＩのビットを第１〜第４駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の発生タイミングに同期させれば、第１〜第４駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４のうちいずれか１つを選択して圧力発生素子に印加することができる。
【００５２】
ここで、第１吐出ヘッド８ａを駆動する際の動作について説明する。コンピュータ本体１１ａにおいて、基板Ｗに対する液滴の吐出パターンＳＩが指定されると、この吐出パターンＳＩはヘッド選択データ、ノズル選択データ、及び波形選択データとともに吐出条件として駆動制御装置１０に出力される。そして、駆動制御装置１０において、制御部２４により吐出パターンがドットパターンデータに展開される際、吐出データＳＩには、ノズル選択データに対応して、駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４から何れの駆動信号を印加するかを規定する波形選択データが付加される。
【００５３】
ここで、波形選択データは、２ビットの吐出データ（００）、（０１）、（１０）、（１１）として表され、この２ビットの吐出データは、デコーダ３３によって４ビットデータに翻訳され、この４ビットのデータは、駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の発生と同期させてある。
【００５４】
例えば、２ビットのデータ（００）は、デコーダ３３によって４ビットデータ（１０００）にデコードされる結果、このデータに対応するノズルを駆動する圧力発生素子には、第１駆動信号ＣＯＭ１のみが印加される。また、２ビットのデータ（０１）は、デコーダ３３によって４ビットデータ（０１００）に翻訳（デコード）される結果、このデータに対応するノズルを駆動する圧力発生素子には、第２駆動信号ＣＯＭ２のみが印加される。
【００５５】
更に、２ビットのデータ（１０）は、デコーダ３３によって４ビットデータ（００１０）にデコードされる結果、このデータに対応するノズルを駆動する圧力発生素子には、第３駆動信号ＣＯＭ３のみが印加される。更にまた、２ビットのデータ（１１）は、デコーダ３３によって４ビットデータ（０００１）に翻訳（デコード）される結果、このデータに対応するノズルを駆動する圧力発生素子には、第４駆動信号ＣＯＭ４のみが印加される。このようにして第１吐出ヘッド８ａが駆動される。尚、第２吐出ヘッド８ｂ及び第３吐出ヘッド８ｂを駆動する場合には、コンピュータ本体１１ａからは波形選択データが出力されない点、及び、駆動制御装置１０においてノズル選択データに対応して波形選択データが付加されない点を除いて、上記と同様の動作を行う。
【００５６】
次に、パーソナルコンピュータ１１が備えるハードディスク１１ｅに記憶される各種データの内、駆動信号ＣＯＭを生成するためのデータと吐出パターンデータのデータ形式について説明する。まず、駆動信号ＣＯＭを生成するためのデータ（以下、駆動信号生成データという）のデータ形式について説明する。本実施形態においては、液滴吐出ヘッド８の種類毎の駆動信号生成データは、略共通の形式でハードディスク１１ｅに記憶される。
【００５７】
図１０は、駆動信号生成データの基本形式を示す図である。図１０に示すように、駆動信号生成データは、波形線分情報を格納するフィールドＦ１、制御信号情報を格納するフィールドＦ２、ＵＰ・ＤＯＷＮ情報を格納するフィールドＦ３、及びその他の情報を格納するフィールドＦ４からなる。
【００５８】
ここで、波形線分情報は、駆動信号ＣＯＭの時間的変化率に応じて駆動信号ＣＯＭを複数の線分で表したときに、その線分の増減率を示す情報である。例えば、図７に示した駆動信号ＣＯＭは、電圧値が電圧変化量ΔＶ１づつ増大する線分、電圧Ｖを維持する線分、及び電圧変化量ΔＶ２づつ減少する線分の３つの線分で表すことができる。各線分を表す波形線分情報は、線分の開始時点におけるレベル（最大電位を１００としたパーセント表記）と、その線分が持続する時間とからなる。
【００５９】
制御信号情報は、液滴吐出ヘッド８を駆動するための制御信号を示す情報であり、例えば前述したラッチ信号ＬＡＴ、制御信号ＣＨ等である。この制御信号は上述した１つの線分又は複数の線分に対応付けられる。ＵＰ・ＤＯＷＮ情報は、上記の線分が増大するものであるか又は減少するものであるかを示す情報である。その他の情報は、クロック信号８０３の周波数、駆動信号ＣＯＭの最大電圧、最小電圧等を示す情報である。駆動信号生成データの内、液滴吐出ヘッド８の種類に大きく依存するのは制御信号情報であるが、本実施形態においては制御信号情報をフィールドＦ２にまとめた形式としており、これにより液滴吐出ヘッド８の種類にほぼ依存せず、略共通の形式で駆動信号生成データを記憶することができる。
【００６０】
次に吐出パターンデータのデータ形式について説明する。図１１は、吐出パターンデータのデータ形式を示す図である。本実施形態においては、吐出パターンデータは略共通の形式でハードディスク１１ｅに記憶される。図１１に示すように、吐出パターンデータは、複数の領域Ａ１〜Ａ７，…からなる形式であり、各領域Ａ１〜Ａ７，…には基本的に液滴吐出ヘッド８に設けられた吐出ノズルの数の分のデータが記憶される。
【００６１】
第１吐出ヘッド８ａ用の吐出パターンデータ（吐出データＳＩ）は、前述したように上位ビットのデータと下位ビットのデータとからなるため、各領域Ａ１〜Ａ７，…には上位ビットを記憶する領域ＵＢと下位ビットを記憶する領域ＬＢとが設けられる。第２吐出ヘッド８ｂ及び第３吐出ヘッド８ｃ用の吐出パターンデータは、第１吐出ヘッド８ａ用の吐出パターンデータの如く上位、下位ビットが設けられていないため、液滴吐出ヘッド８に設けられた吐出ノズルの数の分のデータが各領域Ａ１〜Ａ７，…に記憶される。
【００６２】
但し、第３吐出ヘッド８ｂに設けられる吐出ヘッドの数は、第２吐出ヘッド８ｂに設けられるヘッドの数よりも少ないが、第３吐出ヘッド８ｃ用の吐出パターンデータの各領域Ａ１〜Ａ７，…のデータ量は、ダミーデータを設けて第３吐出ヘッド８ｃ用の駆動信号生成データの各領域Ａ１〜Ａ７，…のデータ量と同じに設定される。これは、第２吐出ヘッド８ｂ用の吐出パターンデータの形式と第３吐出ヘッド８ｃ用の吐出パターンデータの形式とを極力同一にすることで、ヘッド駆動回路３０の構成を簡単化するためである。尚、上述した駆動信号生成データ及び吐出パターンデータは、ユーザがコンピュータ１１を用い、エディタ等のプログラムを起動させて予め作成しておく。
【００６３】
以上説明した液滴吐出装置の動作は、基本的にユーザがパーソナルコンピュータ１１を操作して制御プログラムに指示を与え、この指示に基づいて制御プログラムが制御する。次に、パーソナルコンピュータ１１が備えるディスプレイ１１ｂの表示内容について説明する。図１２は、液滴吐出装置の動作を制御する制御プログラムのメイン画面の一例を示す図である。図１２に示すように、ディスプレイ１１ｂには、ヘッド選択画面ＷＤ１、現在位置表示画面ＷＤ２、相対値移動画面ＷＤ３、絶対位置登録画面ＷＤ４、液滴重量設定画面ＷＤ５、非印字時定期捨て位置画面ＷＤ６、及び非印字時微振動設定画面ＷＤ７、並びに、波形設定ボタンＢＴ１、印刷設定ボタンＢＴ２、設定保存ボタンＢＴ３、設定読込ボタンＢＴ４、ヘルプボタンＢＴ５、及び終了ボタンＢＴ６が１つのウィンドウ内に表示される。
【００６４】
ヘッド選択画面ＷＤ１は、ユーザが液滴吐出ヘッド８（第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃ）を選択するための画面であり、画面内に設けられた３つのラジオボタンの何れかを択一的にチェックすることにより液滴吐出ヘッドの選択を行う。但し、吐出データＳＩにヘッド選択データを用いた場合、このラジオボタンは自動で切り替わるようになっており、ヘッド選択データを用いない場合のみラジオボタンは有効となる。尚、ラジオボタンのチェックは、ユーザがマウス１１ｄを操作して行う。現在位置表示画面ＷＤ２は、選択されている液滴吐出ヘッド８の現在位置が表示される画面である。相対値移動画面ＷＤ３は、選択されている液滴吐出ヘッド８を手動で移動させるための画面である。尚、液滴吐出ヘッド８の移動は、ユーザがマウス１１ｄを用いて画面内に表示された４つの矢印ボタンを押下することで移動方向を決定し、キーボード１１ｃを用いて移動距離を入力することで行う。
【００６５】
絶対位置登録画面ＷＤ４は、液滴吐出ヘッド８を駆動する上で必要となる各種部材の絶対位置を登録するための画面である。具体的な項目には、基板Ｗの供給位置、位置合わせのためのアライメントマーク位置、描画開始位置、定期的に液滴を捨て打ちするための位置、液滴吐出ヘッド８から吐出される液滴の重量を測定する位置、液滴の重量測定のために液滴吐出ヘッド８を退避させる位置、予備のための任意移動位置、及びフラッシングを行う位置がある。
【００６６】
また、マウス１１ｄを操作して絶対位置登録画面ＷＤ４内に設けられている原点復帰ボタンを押下すると、予め定められている原点に液滴吐出ヘッド８を移動させることができ、また、位置を設定する項目に対応して設けられたラジオボタンの何れか１つをチェックして移動ボタンを押下すれば、そのラジオボタンに対応する項目で設定した位置に液滴吐出ヘッド８を移動させることができる。
【００６７】
液滴重量設定画面ＷＤ５は、液滴吐出ヘッド８から吐出される液滴の重量を測定する時及び測定直前に行う捨て打ちの時に使用される吐出周波数、液滴の重量を測定する直前に行う捨て打ちショット数（吐出回数）、及び液滴の吐出量を測定する際のショット数を設定するための画面である。これらの設定はユーザがキーボード１１ｃを用いて各々の値を入力することで行う。また、非印字時定期捨て位置画面ＷＤ６は、非印字時において機能液の粘性の向上を防止するために定期的に捨て打ちするときの吐出周波数等を設定する画面である。更に、非印字時微振動設定画面ＷＤ７は、非印字時において機能液の粘性を安定（ほぼ、同じ粘性）にするために、液滴が吐出しない程度に液滴吐出ヘッド８を微振動させる周波数を設定する画面である。
【００６８】
また、波形設定ボタンＢＴ１は、予め作成してハードディスク１１ｅに記憶されている駆動信号ＣＯＭの編集等を行うためのボタンであり、印刷設定ボタンＢＴ２は、ハードディスク１１ｅに記憶されている吐出パターンデータから、使用する吐出パターンデータを選択するボタンである。また、設定保存ボタンＢＴ３は、ヘッド選択画面ＷＤ１〜非印字時微振動設定画面ＷＤ７で設定した内容をハードディスク１１ｅに保存し、設定読込ボタンＢＴ４は設定保存ボタンＢＴ３で保存した内容を読み込むためのボタンである。更に、ヘルプボタンＢＴ５は、ヘッド選択画面ＷＤ１〜非印字時微振動設定画面ＷＤ７の操作する上でのヘルプ（補助的な説明）を表示させるためのボタンであり、終了ボタンＢＴ６は図１２に示したウィンドウを閉じて液滴吐出装置を制御するプログラムを終了させるボタンである。
【００６９】
以上制御プログラムのメイン画面について説明したが、次に、駆動信号ＣＯＭ（駆動信号生成データ）の編集方法（設定方法）について説明する。駆動信号ＣＯＭの編集を行う場合には、ユーザはマウス１１ｄを操作して、図１２に示したメイン画面中の波形設定ボタンＢＴ１を押下し、波形設定画面を表示させる。図１３は、波形設定画面の一例を示す図である。
【００７０】
ディスプレイ１１ｂに波形設定画面が表示されている状態で、ユーザがマウス１１ｄを操作して図１３中のデータ読込ボタンＢＴ１１を押下すると、ハードディスク１１ｅに記憶されている予め作成した駆動信号生成データから編集対象となる駆動信号生成データが読み出され、駆動信号ＣＯＭの波形が波形表示画面ＷＤ１６に表示される。
【００７１】
尚、駆動信号ＣＯＭは、液滴の吐出時点において急激に圧力発生素子を変形させることにより液滴を吐出させてる。このため、図１３において、符号Ｑを付して指し示したように、液滴吐出時点における駆動信号ＣＯＭが急激に変化し、計時変化を視認することができない箇所がある。このような箇所の計時変化を確認するためには、ユーザがキーボード１１ｃを操作して縮尺画面ＷＤ１４に縮尺率（尺度）を設定することで、波形表示画面ＷＤ１６の時間方向（横軸）の縮尺を変更して駆動信号ＣＯＭを表示することができるように構成されている。
【００７２】
尚、ユーザがマウス１１ｄを操作して縮尺の変更を行う箇所を指定し、その指定された箇所の縮尺が変更されるように構成することが好ましい。かかる構成とすることで、ユーザが駆動信号ＣＯＭの任意の箇所の縮尺を変更することが可能となる。また、データ読込ボタンＢＴ１１を操作して駆動信号生成データを読み込んで駆動信号ＣＯＭを波形表示画面ＷＤ１６に表示する際に、駆動信号ＣＯＭの変化率（傾き）に応じて時間軸方向の縮尺を自動的に変更して表示するように構成することも好適である。
【００７３】
駆動信号ＣＯＭの編集を行う場合には、波形編集画面ＷＤ１３を用いる。波形編集画面ＷＤ１３においては、駆動信号ＣＯＭの最大電位ＶＨを設定することができるとともに、駆動信号ＣＯＭをなす線分毎のレベル（最大電位を１００としたパーセント表記）の設定、及び線分毎の継続時間を設定することができるよう構成されている。よって、ユーザは駆動信号ＣＯＭの最大値を変更する場合には、キーボード１１ｃを用いてその値を入力する。また、駆動信号ＣＯＭをなす線分毎の編集を行う場合には、編集対象の線分を選択した後で、その線分の初期のレベル及び継続時間をキーボード１１ｃを操作して入力する。
【００７４】
ここで、図９を用いて説明したように、第１吐出ヘッド８ａはラッチ信号ＬＡＴの時間間隔で規定される１吐出周期内に複数の駆動信号を含めることができ、これらの駆動信号から制御信号ＣＨにより第１吐出ヘッド８ａに印加する駆動信号を選択することができるように構成されている。図１３に示した波形設定画面においては、第１吐出ヘッド８ａに対して印加する駆動信号の設定が可能となっている。かかる設定を行う場合には、ユーザがマウス１１ｄを操作して、画面ＷＤ１２内に設けられた項目「ＳＰ編集」に対応したラジオボタンをチェックする。この操作を行うと、波形表示画面ＷＤ１６の表示が図１４に示すように変化する。
【００７５】
図１４は、第１吐出ヘッド８ａに対する制御信号ＣＨ等の設定を行う画面の一例を示す図である。図１４に示すように、波形表示画面ＷＤ１６には４行８列からなる３２ビットのマトリクスが表示される。このマトリクスの各行は波形選択データに相当し、上の行から順に、図９に示す２ビットの吐出データ（００）、（０１）、（１０）、（１１）にそれぞれ相当する。また、マトリクスの各列は駆動信号ＣＯＭの時系列の状態を表している。ユーザがマウス１１ｄを操作してマトリクス内をクリックするとクリックした部分が反転表示され、これによりその部分が「１」に設定される。尚、反転表示されていない箇所の値は「０」である。このように、ユーザは視覚的に制御信号ＣＨの設定を行うことができるため、操作が容易になりとともに、設定ミスも低減することができる。
【００７６】
以上説明した手順によって駆動信号生成データ（ここでは、制御信号ＣＨの設定を含む）の編集が終了すると、図１３及び図１４に示した波形選択画面ＷＤ１１において、編集した波形が「微振動」時の波形であるのか、「印字」時の波形であるのか、又は「捨て打ち」時の波形であるのかを選択する。そして、最後データ転送ボタンＢＴ１２を押下すれば、編集した駆動信号生成データがコンピュータ本体１１ａから駆動制御装置１０に転送されて保持される。
【００７７】
次に、上記構成における本発明の一実施形態による液滴吐出装置の液滴吐出時の動作について説明する。基板Ｗに対する液滴の吐出動作を開始する前に、制御装置１０からヘッド駆動回路３０へ滴吐出ヘッド８を選択する制御信号が出力される。この制御信号に基づいて、ヘッド駆動回路３０は液滴吐出ヘッド８（第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃの何れか）を選択する（ヘッド選択工程）。ここでは、第１吐出ヘッド８ａが選択されたとする。
【００７８】
液滴吐出ヘッドが選択されると、例えば、図３に示した基板処理においては、モータ１２を駆動してヘッドユニット６をＸ方向に走査し、共通の形式で作成された駆動波形の内、第１吐出ヘッド８ａ用の駆動波形が第１吐出ヘッド８ａに供給され（駆動波形供給工程）、各凹部Ｋ１に第１機能液Ｄ１が吐出される。続いて、上記と同様に駆動制御装置１０から出力される制御信号に従って、液滴吐出ヘッド８の選択が行われる。ここでは、第２吐出ヘッド８ｂが選択されたとする。選択が終了すると、続いて第２吐出ヘッド８ｂにより描画エリアＲ１に第２機能液Ｄ２をべた塗り様に吐出する。
【００７９】
また、図４に示した基板処理においては、ヘッドユニット６の走査において、第１吐出ヘッド８ａを第２吐出ヘッド８ｂに先行させ（一方向のみの走査）、第１吐出ヘッド８ａにより各凹部Ｋ１にＡ機能液Ｄ１１を吐出し、その直後に第２吐出ヘッド８ｂによりＡ機能液Ｄ１１上にＢ機能液Ｄ１２を吐出する。尚、マーキング用の第３吐出ヘッド８ｃは、上記の基板処理の後、不図示の基板認識カメラによりドット抜けを画像認識し、その認識結果により適宜駆動するようにしている。第３吐出ヘッド８ｃによるマーキングは、不良品を仕分けするための画像認識用であり、機能液の滴吐出量が極端に多い第３吐出ヘッド８ｃにより、短時間で描画可能である。
【００８０】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、複数の液滴吐出ヘッド８に対して１つのヘッド駆動回路３０を設けた構成とし、更には、駆動信号ＣＯＭを略共通化してヘッド駆動回路３０で各々の液滴吐出ヘッド８を駆動しているため、装置構成の簡略化及びコスト低減を図ることができる。また、駆動信号ＣＯＭ（駆動信号生成データ）の形式を略共通化しているため、駆動信号生成データ作成時の効率を向上させることができる。更には、図１２に示したように、複数の液滴吐出ヘッド８を操作するプログラムのインターフェイスを共通化しているため、ユーザの操作性も向上させることができる。
【００８１】
以上、本発明の一実施形態による液滴吐出装置について説明した。上述した実施形態では、液滴吐出ヘッド８（第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃ）が固定された構成であったため、ヘッド駆動回路３０は予め第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃの搭載位置が分かっている状況であった。しかしながら、第１吐出ヘッド８ａ〜第３吐出ヘッド８ｃが交換可能に構成された場合には、どの液滴吐出ヘッドがどの位置に搭載されているかが不明になることが考えられる。
【００８２】
このため、液滴吐出ヘッド８に各々を識別するための識別部を設け、ヘッド駆動回路３０がこの識別部の識別子を読み取り、ヘッド駆動回路３０及びパーソナルコンピュータ１１が液滴吐出ヘッド８各々の搭載位置を識別できるように構成することが望ましい。尚、上記識別部は、例えば液滴吐出ヘッド毎に一意に割り当てられたディジタル情報を読み出すための電気的な端子等の電気的な手段、又は、液滴吐出ヘッド毎に取り付け位置が異なる突起部等の機械的な手段が考えられる。
【００８３】
以上、本発明の実施形態による液滴吐出装置について説明したが、この液滴吐出装置は膜を形成する成膜装置又はマイクロレンズアレイ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置等の発光装置等のデバイス製造装置として用いることができる。図１５及び図１６は、それぞれ、本発明の実施形態による液滴吐出装置を用いて製造した光インタコネクション装置用のマイクロレンズアレイの説明図である。液滴吐出装置において、図１５及び図１６に示す透明基板からなる基板Ｗ１の所定の位置に液滴吐出ヘッドから感光性の透明樹脂（液滴）を吐出した後、紫外線硬化させて、透明基板上の所定位置に所定の大きさのマイクロレンズＬを形成すれば、光インタコネクション装置用のマイクロレンズアレイ５０ａ，５０ｂを製造することができる。
【００８４】
ここで、図１５に示すマイクロレンズアレイ５０ａでは、マイクロレンズＬがＸ方向及びＹ方向にマトリクス状に配列されている。また、図１６に示すマイクロレンズアレイ５０ｂでは、マイクロレンズＬがＸ方向及びＹ方向に不規則に分散して形成されている。尚、マクロレンズアレイは、光インタコネクション装置の他、液晶パネルにも用いられているが、この液晶装置用のマイクロレンズを製造するにあたっても、本発明を適用したインクジェット式装置を用いれば、フォトリソグラフィ技術を用いる必要がないので、マイクロレンズアレイの生産効率を向上することができる。
【００８５】
図１７は、本発明の実施形態による液滴吐出装置を用いて製造したカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の構成を模式的に示す断面図であり、図１７（ａ），（ｂ）はそれぞれ、カラーフィルタ基板における各色の配置を示す説明図である。図１７において、液晶装置６０では、例えば、カラーフィルタ基板６１とＴＦＴアレイ基板６２とが所定の間隙を介して貼り合わされ、かつ、これらの基板間には電気光学物質としての液晶６３が封入されている。ＴＦＴアレイ基板６２において、透明基板６４の内側の面には、画素スイッチング用のＴＦＴ（図示せず）及び画素電極６５がマトリクス状に配置され、その表面に配向膜６６が形成されている。これに対して、カラーフィルタ基板６１において、透明基板６７には、画素電極６５に対向する位置にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂが形成され、その表面に平坦化膜６８、対向電極７０、及び配向膜７１が形成されている。
【００８６】
カラーフィルタ基板６１において、カラーフィルタ層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂは、周りが１段又は段付きのバンク６８で囲まれ、このバンク６８の内側に形成されている。図１８は、カラーフィルタ層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂの配列例を示す図であり、カラーフィルタ層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂは、図１８（ａ）に示すデルタ配列、又は図１８（ｂ）に示すストライプ配列等、所定のレイアウトに配置される。
【００８７】
このような構成のカラーフィルタ基板６１を製造するにあたっては、まず、透明基板６７の表面にバンク６８を形成した後、上述した一実施形態〜第３実施形態で説明した液滴吐出装置を用いて、各バンク６８の内側に所定色の樹脂（液滴）を供給した後、紫外線硬化又は熱硬化させて、カラーフィルタ層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを形成する。従って、フォトリソグラフィ技術を用いずにカラーフィルタ層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを形成できるので、カラーフィルタ基板６１の生産性を向上することができる。
【００８８】
図１９は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を利用した表示装置において、各画素を構成する有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す断面図である。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、例えばＴＦＴ等の素子基板上に液滴吐出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。
【００８９】
本発明におけるデバイスの範囲にはこのようなＥＬ表示デバイスの基板をも含むものである。図に示すようにこの有機ＥＬ装置３０１は、基板３１１、回路素子部３２１、画素電極３３１、バンク部３４１、発光素子３５１、陰極３６１（対向電極）、および封止基板３７１から構成された有機ＥＬ素子３０２に、フレキシブル基板（図示略）の配線および駆動ＩＣ（図示略）を接続したものである。回路素子部３２１は基板３１１上に形成され、複数の画素電極３３１が回路素子部３２１上に整列している。そして、各画素電極３３１間にはバンク部３４１が格子状に形成されており、バンク部３４１により生じた凹部開口３４４に、発光素子３５１が形成されている。陰極３６１は、バンク部３４１および発光素子３５１の上部全面に形成され、陰極３６１の上には、封止用基板３７１が積層されている。
【００９０】
有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置３０１の製造プロセスは、バンク部３４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子３５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子３５１を形成する発光素子形成工程と、陰極３６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板３７１を陰極３６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
【００９１】
発光素子形成工程は、凹部開口３４４、すなわち画素電極３３１上に正孔注入／輸送層３５２および発光層３５３を形成することにより発光素子３５１を形成するもので、正孔注入／輸送層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入／輸送層形成工程は、正孔注入／輸送層３５２を形成するための第１組成物（機能液）を各画素電極３３１上に吐出する第１液滴吐出工程と、吐出された第１組成物を乾燥させて正孔注入／輸送層３５２を形成する第１乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層３５３を形成するための第２組成物（機能液）を正孔注入／輸送層３５２の上に吐出する第２液滴吐出工程と、吐出された第２組成物を乾燥させて発光層３５３を形成する第２乾燥工程とを有している。
【００９２】
この発光層形成工程では、上記の液滴吐出装置を用いて上記発光素子を形成している。従って、メタルマスクを介しての部分蒸着によって蛍光性有機化合物層を所定領域に形成する必要がないため、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の高精細化、大面積化、生産効率の向上を図ることができる。
【００９３】
上記の液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス素子は、ノート型コンピュータ及び携帯電話等の電子機器に設けられる。だだし、本発明にいう電子機器は、上記のノート型コンピュータ及び携帯電話に限られる訳ではなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することが可能である。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の液滴吐出ヘッドに対して共通の駆動装置を設けるとともに、駆動信号を略共通化して各々の液滴吐出ヘッドを駆動しているため、装置構成の簡略化及びコスト低減を図ることができるという効果がある。また、駆動信号の形式を略共通化しているため、駆動信号の生成時における効率を向上させることができるという効果がある。更には、液滴吐出データも略共通化されているため、複数の液滴吐出ヘッドを共通の駆動装置で駆動する上で、極めて好適であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による液滴吐出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による液滴吐出装置が備えるヘッドユニット６の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による液滴吐出装置を用いた第１の基板処理例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による液滴吐出装置を用いた第２の基板処理例を示す図である。
【図５】駆動制御装置１０及びヘッドユニット６に設けられるヘッド駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図６】駆動信号生成部２６の構成を示すブロック図である。
【図７】駆動信号生成部２６において駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動信号を生成していく過程を示す説明図である。
【図８】駆動信号生成部２６においてデータ信号を用いてメモリに電位差（ΔＶ）を設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の一実施形態による液滴吐出装置で用いられる駆動信号ＣＯＭの波形等を示す図である。
【図１０】駆動信号生成データの基本形式を示す図である。
【図１１】吐出パターンデータのデータ形式を示す図である。
【図１２】液滴吐出装置の動作を制御する制御プログラムのメイン画面の一例を示す図である。
【図１３】波形設定画面の一例を示す図である。
【図１４】第１吐出ヘッド８ａに対する制御信号ＣＨ等の設定を行う画面の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態による液滴吐出装置を用いて製造した光インタコネクション装置用のマイクロレンズアレイの説明図である。
【図１６】本発明の実施形態による液滴吐出装置を用いて製造した光インタコネクション装置用のマイクロレンズアレイの説明図である。
【図１７】本発明の実施形態による液滴吐出装置を用いて製造したカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図１８】カラーフィルタ層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂの配列例を示す図であり、図１８（ａ），（ｂ）はそれぞれ、カラーフィルタ基板における各色の配置を示す説明図である。
【図１９】有機エレクトロルミネッセンスを利用した表示装置において、各画素を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
８……液滴吐出ヘッド
８ａ……第１吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）
８ｂ……第２吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）
８ｃ……第３吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）
１１……パーソナルコンピュータ（制御装置、編集手段）
１１ｂ……ディスプレイ（表示手段）
１１ｃ……キーボード（操作手段）
１１ｄ……マウス（操作手段）
１１ｅ……ハードディスク（記憶装置）
３０……ヘッド駆動回路（駆動装置）
ＣＯＭ……駆動信号
Ｗ……基板（ワーク）

Claims (14)

1. ワークに対して液滴を吐出する液滴吐出装置において、
   複数種の液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッド各々を駆動するための駆動装置と、
   前記駆動装置に対して、前記液滴吐出ヘッドを駆動する駆動信号及び前記液滴吐出ヘッドを制御する液滴吐出データを供給する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記複数種の液滴吐出ヘッドのそれぞれに対応した駆動信号を記憶する記憶装置を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記記憶装置は、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに対応した液滴吐出データを略共通の形式で記憶することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
3. 前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された共通形式の駆動信号を表示する表示手段と、
   ユーザの操作内容に応じた操作信号を出力する操作手段と、
   前記操作手段から出力される操作信号に応じて前記駆動信号を編集する編集手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
4. 前記表示手段は、時間軸方向の尺度を可変して前記駆動信号を表示することを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置。
5. 前記表示手段は、前記駆動信号の時間的な変化率に応じて前記駆動信号の部分毎に前記時間軸方向の尺度を可変して前記駆動信号を表示することを特徴とする請求項４記載の液滴吐出装置。
6. 前記表示手段は、前記操作手段から出力される操作信号に応じて前記駆動信号の時間軸方向の尺度を可変して表示することを特徴とする請求項３から請求項５の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
7. 前記表示手段は、前記液滴吐出ヘッドを切り替えるためのヘッド切り替え画面を表示し、
   前記制御装置は、前記操作手段の操作に応じて駆動すべき液滴吐出ヘッドを選択する
   ことを特徴とする請求項３から請求項６の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
8. 前記液滴吐出ヘッドは、各々の区別するための識別部を有しており、
   前記制御装置は、前記識別部の識別子を読み取ることにより前記液滴吐出ヘッドを識別することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
9. ワークに対して液滴を吐出する液滴吐出装置において、
   識別部と前記識別部の情報に対応した複数種の液滴吐出ヘッドとを備えたヘッドユニットと、
   前記液滴吐出ヘッドを駆動する駆動装置と、
   前記駆動装置に対して、前記液滴吐出ヘッドを駆動する駆動信号及び前記液滴吐出ヘッドを制御する液滴吐出データを供給する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記複数種の液滴吐出ヘッドにそれぞれ対応した駆動信号を共通の形式で記憶する記憶装置と前記識別部を読み取る読み取り装置を備え、
   前記読み取り装置は前記識別部を読み取り、
   前記制御装置は、前記読み取り装置が読み取った情報に基づいて前記記憶装置に記憶された駆動信号及び液滴吐出データを前記駆動装置へ供給する
   ことを特徴とする液滴吐出装置。
10. ワークに対して液滴を吐出する液滴吐出方法において、
    複数種の液滴吐出ヘッドから特定の液滴吐出ヘッドを選択するヘッド選択工程と、
    少なくとも制御信号情報および波形線分情報とに基づいて形成され、前記複数種の液滴吐出ヘッドに対応した駆動信号の内、前記ヘッド選択工程で選択された液滴吐出ヘッドに対応する駆動信号を、選択された液滴吐出ヘッドに対して供給する駆動信号供給工程と
    を有することを特徴とする液滴吐出方法。
11. 前記ヘッド選択工程で選択された液滴吐出ヘッドに対し、当該液滴吐出ヘッドの仕様に応じた形式で形成され、前記液滴吐出ヘッドを制御する液滴吐出データを供給する液滴吐出データ供給工程を有することを特徴とする請求項１０記載の液滴吐出方法。
12. 請求項１から請求項９の何れか一項に記載の液滴吐出装置を備えることを特徴とするデバイスの製造装置。
13. 請求項１から請求項９の何れか一項に記載の液滴吐出装置又は請求項１０若しくは請求項１１記載の液滴吐出方法を用いて、前記液滴を吐出する工程をデバイス製造工程の１つとして含むことを特徴とするデバイス製造方法。
14. 請求項１から請求項９記載の液滴吐出装置又は請求項１２記載のデバイスの製造装置を用いて製造された電子機器。

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