JP2005121401A - 体積測定方法、体積測定装置、およびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、微小な液滴の体積を簡単かつ精度よく測定することができる体積測定方法、体積測定装置、およびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することを課題としている。
【解決手段】 本発明の体積測定方法は、画像認識手段８１により、水平面上に滴下した液滴の水平面視中心点１２３を原点座標１３１として取得する原点座標取得工程と、電磁波的手段９１により、取得した水平面視中心点１２３と液滴の外周１２４の任意の１の点Ａとを結ぶ線分１２５を液滴の径方向に走査しながら、原点座標１３１に対する液滴表面の輪郭座標１２６を複数箇所で計測する座標計測工程と、輪郭座標１２６の計測結果に基づいて液滴の体積を算出する体積算出工程と、を備えている。
【選択図】 図３

Description

水平面上に滴下した液滴の体積を測定する体積測定方法、体積測定装置、およびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関するものである。

従来、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の体積を正確に知るために、飛行する液滴を、その飛行方向と直交する方向から撮像して得られた飛行画像から体積を算出する方法が知られている。
この体積算出方法は、飛行中の液滴が飛行軸に対して回転対象形であると仮定して、飛行画像について中心軸に対する積分を行って体積を測定する構成をとっている。
特開平５−１４９７６９号公報

ところで、液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の飛行方向はノズル開口の状態（メニスカスの状態や撥水処理の状態）により、飛行中の形状が一定せず、体積の算出が煩雑になる問題がある。また、飛行中の液滴を撮像するために、飛行画像中の液滴の輪郭がはっきりせず、液滴の像の大きさが不正確となり、精度よく体積測定できないという問題がある。

本発明は、微小な液滴の体積を簡単かつ精度よく測定することができる体積測定方法、体積測定装置、およびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することを課題としている。

本発明の体積測定方法は、画像認識手段により、水平面上に滴下した液滴の水平面視中心点を原点座標として取得する原点座標取得工程と、電磁波的手段により、取得した水平面視中心点と液滴の外周の任意の１の点とを結ぶ線分を液滴の径方向に走査しながら、原点座標に対する液滴表面の輪郭座標を複数箇所で計測する座標計測工程と、輪郭座標の計測結果に基づいて液滴の体積を算出する体積算出工程と、を備えたことを特徴とする。

水平面に滴下した液滴は概ね中心軸に対して回転対称な半球形状とみなすことができる。このような形状を有する液滴の体積の測定においては、その液滴の形状を中心軸が同一の複数の円柱を積み重ねたものとみなすことができ、これら円柱の体積の和をとって液滴の体積を算出することができる。このように、液滴の高さ方向に細分化することで液滴の体積を精度よく算出することができる。
上記の構成によれば、原点座標取得工程において画像認識手段が水平面視中心点を原点座標として取得した後、座標計測工程において電磁波的手段が基準となる原点座標（水平面視中心点）に対する液滴表面の輪郭座標を複数の箇所で計測する。これにより、各円柱の体積の測定に必要な半径と高さを求めることができ、液滴の水平面視半径に相当する部分を走査しながら輪郭座標を取得するだけで液滴の体積を算出することができる。したがって、短時間で走査を完了でき、体積の算出にかかる時間を短縮することができる。

この場合、原点座標取得工程において、画像認識手段が画像認識した認識画像を液滴画像とその周辺画像とに２値化することにより液滴の輪郭を決定して、水平面視中心点を原点座標として取得すると共に、輪郭が真円形状から極端に乖離した形状である場合に、エラーとしてこれを報知することが、好ましい。

この構成によれば、認識画像を２値化処理することにより液滴の輪郭を明確にすることができるため、原点座標取得工程において輪郭が極端に真円から外れた形状であることを認識することができる。このため、この真円から外れた形状を有する液滴をエラー報知により体積の算出対象から除外することができ、一定の体積算出精度を担保することができる。また、上記の正確な輪郭から水平面視中心点である原点座標を取得するようにすれば、その水平面視中心点の取得精度も高まって、その結果精度よく体積を算出できる。なお、真円と判断する許容範囲は５％の変形量までを限度とすることが好ましい。

この場合、座標計測工程において、水平面視中心点から外周に向かって走査が行われ、電磁波的手段は、輪郭座標の高さの値がゼロになったときに外周の任意の１の点に至ったものと判断することが、好ましい。

この構成によれば、原点座標取得工程で取得した原点座標である水平面視中心点から走査を開始するため、無駄な走査を省くことができ、体積算出時間を短縮することができる。また、実際の計測値から外周に至ったことを判断するため、外周の任意の１の点を予め特定しておく必要がない。

この場合、座標計測工程において、電磁波的手段の走査は、輪郭座標の複数箇所の計測に対応して間欠的な移動により行われることが、好ましい。

この構成によれば、電磁的手段は各輪郭座標の測定位置において、静止状態で正確に位置決めしながら輪郭座標を計測するため、輪郭座標を精度よく計測することができる。

この場合、輪郭座標の複数箇所の計測における各箇所の間隔は、水平面視中心点から外周に向かうに従って徐々に小さくなることが、好ましい。

この構成によれば、液滴の輪郭座標の高さの変化が大きくなる外周付近の座標を精密に計測することができ、体積算出精度を高めることができる。

この場合、座標計測工程において、電磁波的手段による計測を走査方向を異にして複数回繰り返し、体積算出工程において、繰り返して得られた複数の輪郭座標の平均値に基づいて体積を算出することが、好ましい。

この構成によれば、複数回の計測から得られた液滴表面の複数の輪郭座標について平均値をとることにより、水平面視でわずかに変形している場合でも、平均的な輪郭座標を計測することができる。その結果、体積算出精度を高めることができる。なお、走査方向を異にして得られた複数の輪郭座標毎に体積を算出し、その体積について平均を求める構成にしてもよい。

この場合、電磁波的手段は、レーザ光を計測光として用いるレーザ式距離計測器であることが、好ましい。

この構成によれば、簡単な装置で液滴表面の微小な領域について座標計測することができるとともに、計測精度を高めることができる。

本発明の体積測定装置は、水平面上に滴下した液滴を撮像し、当該液滴の水平面視中心点を原点座標として取得する画像認識手段と、水平面視中心点と液滴の外周の任意の１の点とを結ぶ線分を、液滴の径方向に走査しながら原点座標に対する液滴表面の輪郭座標を複数箇所で計測する座標計測手段と、輪郭座標の計測結果に基づいて液滴の体積を算出する体積算出手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液滴表面の輪郭座標から、各円柱の体積の測定に必要な半径と高さを知ることができるため、液滴の水平面視半径に相当する部分を走査するだけで液滴の体積を算出することができる。これにより、短時間で走査を完了することができ、迅速に体積を算出することができる。

この場合、座標計測手段は輪郭座標の複数箇所の計測に対応して間欠的に移動し、その計測は移動の停止時に行われることが、好ましい。

この構成によれば、各輪郭座標の測定位置において、静止状態で正確に位置決めしながら輪郭座標を計測するため、精度よく体積を算出できる。

この場合、座標計測手段は、走査方向を異にして複数回の計測を繰り返し、体積算出手段は、繰り返して得られた複数の輪郭座標の平均値に基づいて体積を算出することが、好ましい。

この構成によれば、液滴の水平面視半径毎の輪郭座標のバラツキによる計測不良を防ぎ、体積算出精度を高めることができる。なお、走査方向を異にして得られた複数の輪郭座標毎に体積を算出し、その体積について平均を求める構成にしてもよい。

この場合、座標計測手段は、レーザ光を計測光として用いるレーザ式距離計測器であることが、好ましい。

この構成によれば、簡単な装置で液滴表面の微小な領域について座標計測することができるとともに、計測精度を高めることができる。

本発明の液滴吐出装置は、ワークに対して、複数のノズルから機能液滴を吐出して成膜部を形成する液滴吐出ヘッドと、ワークを液滴吐出ヘッドに対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対移動させるＸ・Ｙ移動機構と、各ノズルから吐出された液滴である機能液滴の体積を算出する請求項７ないし１０のいずれかに記載の体積測定装置と、体積測定装置で算出した複数のノズル毎の機能液滴の体積から、各ノズルが均一になるように駆動波形を補正するヘッド制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液滴吐出ヘッドによって吐出された機能液滴の体積を体積測定装置によって算出することができるため、蒸発しやすい微小量の機能液滴を迅速に体積算出することができる。また、算出結果に基づいて補正を行うことにより、各ノズルから吐出される機能液滴の体積を精度よく管理することができる。なお、全ノズルの吐出液量（体積）を均一に補正するには、予め指定した範囲に体積が収まるように設定してもよいし、全ノズルの平均値を基準に範囲を定めてもよい。

この場合、座標計測手段は、線分について原点座標に対する液滴表面の輪郭座標を複数箇所で計測する計測手段と、計測に伴って計測手段を線分について機能液滴の径方向に走査する走査手段とから成り、液滴吐出ヘッドはキャリッジを介してＸ・Ｙ移動機構に搭載され、Ｘ・Ｙ移動機構は走査手段を兼ね、かつ計測手段は、キャリッジに取り付けられていることが、好ましい。

この構成によれば、液滴吐出ヘッドが機能液滴を水平面に吐出すると同時に走査手段であるＸ・Ｙ移動機構がキャリッジを走査させて、キャリッジに搭載された計測手段によって液滴の輪郭座標を計測することができる。これにより、走査手段としてＸ・Ｙ移動機構を活用することができ、計測精度を高め得ると共に、構造を単純化することができる。

この場合、画像認識手段は、キャリッジに取り付けられていることが、好ましい。

この構成によれば、液滴の鉛直上方に移動してから液滴を画像認識できるため、正確な輪郭を決定することができ、水平面視中心点を精度よく取得することができる。また、液滴の吐出とその画像認識を連続して行うことができる。

本発明の電気光学装置の製造方法は、上記の液滴吐出装置を用い、ワークに機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。

また、本発明の電気光学装置は、上記の液滴吐出装置を用い、ワークに機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。

これらの構成によれば、ノズルから正確な液量の機能液滴を精度良く吐出できる液滴吐出装置を用いて製造されるため、信頼性の高い電気光学装置を製造することが可能となる。なお、電気光学装置（フラットパネルディスプレイ）としては、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、ＰＤＰ装置、電子放出装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Field Emission Display）やＳＥＤ（Surface-conduction Electron-Emitter Display）装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。

本発明の電子機器は、上記の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置または上記の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。

この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。

以上に述べたように、本発明の体積測定方法および体積測定装置によれば、短時間で正確に液滴の体積を測定することができる。また、この体積測定装置を用いて、微小液滴である液滴吐出ヘッドから吐出された機能液滴の体積を算出し、これに基づいてノズルの駆動波形を補正するようにすれば、各ノズルから吐出される機能液滴の体積を精度よく管理することができる。

また、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器は、上記の体積測定装置を備えた液滴吐出装置を用いて製造されるため、作業の信頼性を高め、効率的にこれらを製造することが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の体積測定方法および体積測定装置を適用した液滴吐出装置について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、いわゆるフラットパネルディスプレイの一種である有機ＥＬ装置や液晶表示装置の製造ラインに組み込まれるものである。本実施形態では、まず、有機ＥＬ装置の製造ラインに組み込まれた液滴吐出装置について説明する。

液滴吐出装置は、その搭載する液滴吐出ヘッドにより、ワーク（基板）Ｗ上に機能液滴（発光材料）を吐出して有機ＥＬ装置のＥＬ発光層および正孔注入層を形成するものである。この液滴吐出ヘッドの吐出動作を含む一連の製造工程は、外気の影響を排除するために、ドライエアーの雰囲気に維持するチャンバ装置の内部で行うようにしている。

図１に示すように、液滴吐出装置１は、機台６と、機台６の上側中央に十字状に配設された、３個の液滴吐出ヘッド１１を有する描画装置２と、機台６上に描画装置２と並列に設置され液滴吐出ヘッド１１の保守等に用いる各種の装置から成るメンテナンス装置３と、これら装置をドライエアーの雰囲気に維持する上記のチャンバ装置５とを備えている。描画装置２は、液滴吐出ヘッド１１を用いてワークＷ上に機能液滴による描画を行うものであり、メンテナンス装置３は、液滴吐出ヘッド１１の保守を行うと共に、液滴吐出ヘッド１１から適切に機能液滴が吐出されているか否かの検査を行い、液滴吐出ヘッド１１による機能液滴の吐出を安定させるためのものである。また、液滴吐出装置１は、描画装置２に機能液を供給する機能液送液装置（図示省略）、および後述する吸着テーブル６３に連なるワークＷ吸着用の真空ポンプ（図示省略）等を備えている。

機能液送液装置は、３個の液滴吐出ヘッド１１に、それぞれＲ・Ｇ・Ｂ３色の機能液を供給するためのＲ・Ｇ・Ｂ３色の機能液タンク（図示省略）を有している。また、液滴吐出装置１は、上記の各構成装置を統括的に制御する制御装置１０２を備えている。

メンテナンス装置３は、液滴吐出装置１の非稼働時に、液滴吐出ヘッド１１に密接してその乾燥を防止する保管ユニット２１と、増粘した機能液を除去するための吸引（クリーニング）および液滴吐出ヘッド１１の捨て吐出を受ける（フラッシング）吸引ユニット３１と、液滴吐出ヘッド１１のノズル面１２に付着する汚れを払拭するためのワイピングユニット４１とを有している。これら各ユニットは機台６上にＸ軸方向に延在するように載置された移動テーブル４３に搭載され、この移動テーブル４３によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。また、メンテナンス装置３は、液滴吐出ヘッド１１が吐出した機能液滴の体積を測定する体積測定装置４を有しており、体積測定装置４は移動テーブル４３ではなく、描画装置２に搭載されている。体積測定装置４については後述する。

保管ユニット２１は、液滴吐出ヘッド１１のノズル面１２に密着する封止キャップ２２を有しており、封止キャップ２２は封止キャップ昇降機構２３を介して移動テーブル４３に取り付けられている。液滴吐出装置１の非稼働時には、液滴吐出ヘッド１１は移動テーブル４３上のメンテナンス位置に移動しており、これに対し封止キャップ２２を上昇させて液滴吐出ヘッド１１のノズル面１２に密着させる。すなわち、液滴吐出ヘッド１１の全ノズル１１を封止し、各ノズル１１における機能液滴の乾燥を防止している。これにより機能液の増粘を抑制していわゆるノズル詰りを防止するようになっている。

吸引ユニット３１には、液滴吐出ヘッド１１のノズル面１２に密着する吸引キャップ３２を有しており、吸引キャップ３２は吸引キャップ昇降機構３３を介して移動テーブル４３に取り付けられている。また、吸引キャップ３２には図示しないが、吸引ポンプが接続されている。液滴吐出ヘッド１１に機能液の充填を行う場合や増粘した機能液を吸引する場合には、この吸引キャップ３２を上昇させて液滴吐出ヘッド１１に密着させて、ポンプ吸引を行う。また、機能液滴の吐出（描画）を休止するとき、液滴吐出ヘッド１１を駆動させてフラッシング（捨て吐出）を行う。その際、吸引キャップ３２を液滴吐出ヘッド１１から僅かに離間させてフラッシングを受けるようにしている。これにより、ノズル詰まりが防止されると共に、ノズル詰まりの生じた液滴吐出ヘッド１１の機能が回復される。

ワイピングユニット４１には、ワイピングシート４２が繰出し自在且つ巻取り自在に設けられており、繰り出したワイピングシート４２を送りながら、且つ移動テーブル４３によりワイピングユニット４１をＸ軸方向に移動させながら、液滴吐出ヘッド１１のノズル面１２を拭き取るようになっている。これにより、液滴吐出ヘッド１１のノズル面１２に付着した機能液が取り除かれ、機能液滴吐出時の飛行曲がり等が防止される。なお、メンテナンス装置４として、上記の各ユニットに加え、液滴吐出ヘッド１１から吐出された機能液滴の飛行状態を検査する吐出検査ユニット等を、搭載することが好ましい。

図１に示すように描画装置２は、機台６上に十字状に設置したＸ・Ｙ移動機構６１を有している。Ｘ・Ｙ移動機構６１は、液滴吐出ヘッド１１に対して、ワークＷをＸ軸方向およびＹ軸方向に相対移動させるものであり、ワークＷを搭載するＸ軸テーブル６２と、これを跨いで直交するように設置されて、液滴吐出ヘッド１１を搭載しているＹ軸テーブル７１と、を有している。また、描画装置２には、液滴吐出ヘッド１１の位置認識を行うヘッド認識カメラ（図示省略）や、ワークＷの位置認識を行うためのワーク認識カメラ（図示省略）の他、体積測定装置４等の各種の装置が備えられている。

ワークＷは、電極等を作り込んだ透光性（透明）のガラス基板で構成されており、その表面は、画素を作りこむための複数の描画領域Ｄと非描画領域Ｓとに区分けされている。そして、この描画領域Ｄに機能液滴を吐出して描画が行われる。また、本実施形態では、この非描画領域Ｓに、液滴吐出ヘッド１１によって測定用の機能液滴を吐出し、各ノズルの吐出液量を測定するようにしている。すなわち、非描画領域Ｓの表面が請求項にいう水平面に相当し、この部分に着弾した機能液滴の体積を体積測定装置４によって測定するようになっている。なお、上記の水平面を構成した測定用基板をワークＷと別体として描画装置２に設ける構成にしてもよい。

Ｘ軸テーブル６２は、Ｘ軸方向に延在するメンテナンス手段３と相互に平行になるように機台６に直接設置されており、ワークＷを吸着する吸着テーブル６３および吸着テーブル６３をＺ軸廻りに回転自在に支持するθテーブル６４からなるセットテーブル６６と、セットテーブル６６をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸スライダ６５と、Ｘ軸スライダ６５を駆動するＸ軸モータ（図示省略）とを有している。ワークＷは吸着テーブル６３上に吸着載置され、Ｘ軸スライダ６５を介して主走査方向であるＸ軸方向に移動できるようになっている。

Ｙ軸テーブル７１は、Ｘ軸テーブル６２を挟んで機台６に立設された左右一対の支柱７２と、両支柱７２に掛渡されたＹ軸フレーム７３と、Ｙ軸フレーム７３にスライド自在に支持されるＹ軸スライダ７４と、Ｙ軸スライダ７４を駆動するＹ軸モータ（図示省略）と、Ｙ軸スライダ７４に支持され液滴吐出ヘッド１１を搭載するメインキャリッジ７５とを有している。メインキャリッジ７５にはヘッドユニット７６が垂設されており、ヘッドユニット７６には、サブキャリッジ（図示省略）を介してＲ色、Ｇ色およびＢ色の３つの液滴吐出ヘッド１１が搭載されている。

液滴吐出ヘッド１１は、機能液滴を吐出する多数（例えば１８０個）のノズル１３をそのノズル面１２に有しており、それら多数のノズル１３がノズル列１４を形成している。Ｒ、Ｇ、Ｂ３個の液滴吐出ヘッド１１は、ノズル列１４が主走査方向に直交するようにヘッドユニット７６にＸ軸方向に横並びに配設されている。

そして、ワークＷに描画を行う場合には、機能液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット７６）１１をワークＷに臨ませておいて、Ｘ軸テーブル６２による主走査（ワークＷの往復移動）に同期して、機能液滴吐出ヘッド１１を吐出駆動させる。また、Ｙ軸テーブル７１により適宜、副走査（ヘッドユニット７６の移動）が行われる。この一連の動作により、ワークＷの描画領域Ｄに所望の機能液滴の選択的吐出、すなわち描画が行われる。

また、液滴吐出ヘッド１１のメンテナンスを行う場合には、移動テーブル４３により吸引ユニット３１を所定のメンテナンス位置に移動させると共に、Ｙ軸テーブル７１によりヘッドユニット７６を上記のメンテナンス位置に移動させ、液滴吐出ヘッド１１のフラッシング或いはポンプ吸引を行う。また、ポンプ吸引を行った場合には、続いて移動テーブル４３によりワイピングユニット４１をメンテナンス位置に移動させ、液滴吐出ヘッド１１のワイピングを行う。同様に、作業が終了して装置の稼動を停止する時には、保管ユニット２１により、液滴吐出ヘッド１１にキャッピングが行われる。

次に図３を参照して体積測定装置４について詳細に説明する。体積測定装置４は、水平面上に滴下した液滴（機能液滴）１２１の体積を測定するものであり、液滴１２１の水平面視中心点１２３を原点座標１３１として取得する画像認識手段８１と、液滴１２１の表面の座標である輪郭座標１２６を複数箇所で計測する座標計測手段（電磁波的手段）９１と、計測された輪郭座標１２６に基づいて液滴の体積を算出する体積算出手段１０１（制御装置１０２の一部で構成）と、を有している（図２参照）。上記の座標計測手段９１は、輪郭座標を計測する計測手段９２と、計測手段９２を走査させる走査手段９３とから成り、本実施形態では走査手段９３はＸ・Ｙ移動機構６１によって構成されている。

同図に示すように、画像認識手段８１は、非描画領域Ｓに滴下した液滴１２１を撮像する照明付きのＣＣＤカメラ８２と、ＣＣＤカメラ８２で画像認識した認識画像（図示省略）を画像処理する画像処理手段８３（制御装置１０２の一部で構成）とを有している（図２参照）。また、計測手段９２は、レーザ式距離計測器９４と、座標格納メモリ９５（制御装置１０２の一部で構成される）とから構成されている（図２参照）。レーザ式距離計測器９４は内部にレーザ発振器（図示省略）を備え、レーザ光を計測光とし、その反射光の位相を利用して輪郭座標１２６の高さ（Ｚ座標）を計測する。これらのうちＣＣＤカメラ８２とレーザ座標計測器９４とは一体のレーザユニット９６として構成されており、液滴吐出ヘッド１１の側方に位置して上記したヘッドユニット７６に搭載されている（図１参照）。

また、図２に示すように、画像処理手段８３は、制御装置１０２に組み込まれるいわゆる画像処理ソフトウェアで構成されており、ＣＣＤカメラ８２で撮像した認識画像の画像処理を行う。具体的な画像処理作業については後述する。同様に座標格納メモリ９５は、制御装置１０２に組み込まれたいわゆるハードディスクであり、一旦この座標格納メモリ９５に格納された輪郭座標データは、上記の体積算出手段１０１によって適宜読み出される。

次に図２を参照して、本実施形態の液滴吐出装置１の制御装置１０２による制御について説明する。制御装置１０２は、液滴吐出装置１の各構成装置を直接的に、または各種のドライバを介して間接的に、統括制御する制御部１０３と、これら各構成装置の駆動を直接に担うドライバ群１１１と、を有している。

制御部１０３は、マイクロプロセッサで構成されるＣＰＵ１０４と、各種制御プログラムを記憶しているＲＯＭ１０５と、主記憶装置となるＲＡＭ１０６と、ハードディスクにインストールされたソフトウェアであって機能液滴の体積を算出する体積算出手段１０１と、同じく画像処理ソフトウェアであって撮像した認識画像を画像処理する画像処理手段８３と、座標格納メモリ９５と、それらをドライバ群１１１に連絡する周辺制御回路１０７と、を備えており、これらは互いに内部バス１０８により接続されている。

ドライバ群１１１は、表示装置８４を表示させるためのディスプレイドライバ１１２、液滴吐出ヘッド１１の吐出を制御するヘッド制御手段１１３、Ｘ・Ｙ移動機構６１を駆動するためのモータドライバ１１４、レーザ座標計測器９４を駆動するレーザドライバ１１５、およびＣＣＤカメラ８２を駆動するカメラドライバ１１６等の各種ドライバから構成されている。

上記した制御装置１０２において、ＣＰＵ１０４は、カメラドライバ１１６を介してＣＣＤカメラ８２に液滴１２１の撮像を指示すると共に、その撮像された認識画像を、画像処理手段８３を介して画像処理している。同様にＣＰＵ１０４は、レーザドライバ１１５を介してレーザ式距離計測器９４に輪郭座標１２６を計測させて、その計測された座標データを座標格納メモリ９５に格納することを指示する。この場合、ＣＰＵ１０４は、モータドライバ１１４を介してＸ・Ｙ移動機構６１を駆動して上記のレーザ式距離計測器９４が液滴１２１に対して相対移動するように指示を行っている。このように、制御装置１０２（ＣＰＵ１０４）は液滴吐出装置１の各構成装置を統括的に制御している。

次に図３を参照しながら、液滴の体積測定方法の概略について説明する。液滴吐出ヘッド１１から吐出された液滴（機能液滴）１２１は上記した非描画領域Ｓに着弾して、中心軸に対して回転対象な半球形状を成している。液滴１２１の半球形状は中心軸を同じくする薄手の円柱１２２を積み重ねたものとみなすことができる。本実施形態では、この複数の円柱１２２の体積の和を計算することにより、液滴１２１の体積を算出する方法を採用している。もちろん、液滴１２１を細分化する方向は上記した水平方向の分割方法に限られるものではない。

本実施形態の体積算出方法では、画像認識手段８１によって液滴１２１の中心にあたる水平面視中心点１２３を取得することをまず行い、そのうえで座標計測手段９１が水平面視中心点１２３を原点座標１３１として認識し、それを基準に輪郭座標１２６を計測することにより液滴１２１の体積を測定する。この輪郭座標１２６の計測は、上記の各円柱１２２の半径と高さが求められれば足りるため、水平面視中心点１２３と、液滴１２１の外周１２４の任意の１の点Ａとを結ぶ線分１２５（水平面視半径に相当する部分）のみを走査（本実施形態ではＸ軸方向に走査）することとしている（図３参照）。なお、請求項にいう水平面視中心点とは非描画領域Ｓ上（水平面上）にある中心点をいい、液滴１２１の表面上にある中心点をいうものではない。

次に、具体的な体積測定作業の流れについて説明する。体積測定作業は、画像認識手段８１により原点座標１３１を取得する原点座標取得工程と、座標計測手段９１により液滴１２１の表面の座標を計測する座標計測工程と、体積算出手段１０１により液滴１２１の体積を算出する体積算出工程と、から構成されている。

図４に示すように、非描画領域Ｓに滴下された液滴１２１は、原点座標取得工程において、画像認識手段８１によって撮像された認識画像（図示省略）により、非描画領域Ｓ上の位置および液滴１２１の輪郭が画像認識される（Ｓ１）。ここで、画像処理手段８３によって、認識画像を白黒で液滴画像（図示省略）と周辺画像（図示省略）とに２値化して、液滴１２１の輪郭を決定する。この認識された輪郭に基づいて、液滴１２１の水平面視中心点１２３が取得される（Ｓ２）。なお、この認識結果により、真円から５％以上の変形量を有する液滴１２１である場合に、警告音声や表示装置８４の画面上の警告メッセージとしてエラー報知が行われる。

次に原点座標１３１の認識作業について説明する。認識作業は、まず、液滴１２１の水平面視中心点１２３の鉛直上方にレーザ式距離計測器９４が位置するようにＸ・Ｙ移動機構６１によってレーザ式距離計測器９４を位置合せする。位置合せ後にレーザ式距離計測器９４が水平面視中心点１２３を基準に、ゼロ点補正を行う。これにより、制御装置１０２が水平面視中心点１２３を原点座標１３１として認識する。この認識作業はいわゆるゼロ点補正であり、レーザ式距離計測器９４が原点座標１３１を計測した高さ（Ｚ座標）をゼロとして補正すると共に、レーザ式距離計測器９４がＸ・Ｙ移動機構６１によって支持されている位置（Ｘ座標およびＹ座標）をゼロとして認識する。

ゼロ点補正後は、座標計測工程に移行して、水平面視中心点１２３の鉛直上方にある液滴１２１の輪郭座標１２６を計測する。次に上記の水平面視中心点１２３から液滴１２１の径方向に移動した、例えば、Ｘ軸方向に１μｍＸ軸テーブル６２を移動した計測位置で、レーザ式距離計測器９４が直下の輪郭座標を計測する。これらの計測された座標データは順次、座標格納メモリ９５に格納される（Ｓ３）。同様にしてＸ軸方向に等間隔に１μｍずつ移動した各計測位置で座標計測を行って、この計測作業を繰り返して液滴１２１の外周１２４まで座標計測すると共にその座標データの格納を行う。この場合、輪郭座標１２６の高さ（Ｚ座標）が０．１μｍ以下（すなわちゼロ）であると連続して計測された場合に、液滴１２１の外周１２４に至ったものとして座標計測を終了する（Ｓ４）（図５参照）。

上記したＸ軸方向の座標計測（走査）が終了したら、同様の方法で走査方向のみ変更して、例えばＹ軸方向に走査して座標計測を行って、液滴１２１の水平面視中心点１２３から外周１２４まで座標計測し、その座標データの格納を行う。このような走査方向を変更した座標計測を複数回行って、液滴１２１の輪郭座標１２６の平均値をとることにより、体積算出の精度を担保する構成としている。

次に、実際に体積を算出する体積算出工程に移行する。まず平均値の算出作業が行われ、各走査方向の間で上記の座標データの各計測位置（すなわち水平面視中心点１２３からの距離が等しい地点）毎に高さの平均値を算出して、図５に示すような、液滴１２１の表面の位置を水平面視中心点１２３からの距離および高さの平均値を示す表として出力する。なお、図５の文字ｎはこの場合、液滴１２１の半径（μｍ）に相当している。

図５に示した表の値から、上記したように薄手の円柱１２２の体積を足し合わせることによって液滴１２１の体積が算出される（図４Ｓ５）。液滴１２１の体積（Ｖ）の計算式は、
Ｖ＝ΣπＲｎ＾２Ｈｎ
ただし、Ｒｎ：円柱１２２の半径
Ｈｎ：円柱１２２の高さ
で示される。算出結果は表示装置８４に表示される（図４Ｓ６）。

なお、上記した液滴１２１の径方向への走査においては、各計測位置を１μｍ毎の等間隔にとっているが、外周１２４の付近を細かく座標計測する構成をとることもできる。より具体的には、高さの変化が少ない液滴１２１の水平面視中心点１２３付近は１μｍの等間隔で座標計測を行い、高さの変化が大きい外周１２４付近は、例えば、０．１μｍ程度の細かい間隔で計測を行う。好ましくは、外周１２４に向かうに従って徐々に計測間隔を小さくして計測を行う。これにより、高さ（Ｚ座標）の変化量が大きい液滴１２１の外周１２４付近の体積についてもより正確に体積算出することができ、測定精度を高められる。

以上の作業（動作）は、全ノズル１３から吐出された液滴１２１について行われる。この場合、例えば、液滴吐出ヘッド１１の全ノズル１３から測定用の液滴１２１を吐出しておき、これに対し、レーザ式距離計測器９４をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させながら座標計測を行う。

また、上記のように体積測定された結果に基づいて、液滴吐出ヘッド１１の各ノズル１３から吐出される液滴（機能液滴）１２１の体積を均一化することができる。本実施形態では、各ノズル１３の吐出液量（体積）を算出して、それらの平均値から外れているノズル１３を均一化の対象としている。均一化する作業は、ノズル１３の液滴１２１の吐出をポンプ作用で駆動するピエゾ圧電素子（図示省略）にかかる電圧を調整して行うが、この場合、ヘッド制御手段１１３を介してその対象となるノズル１３の駆動波形を補正して、吐出液量を調整している。

以上のように本実施形態によれば、画像認識手段８１が機能液滴の水平面視中心点１２３を取得することにより、計測手段９２は機能液滴の水平面視中心点１２３と外周１２４の任意の１の点Ａとを結ぶ線分１２５を座標計測することができ、体積算出時間を短縮することができる。このため、液滴吐出ヘッド１１から吐出した機能液滴の体積を短時間で算出することができ、機能液滴の蒸発によって生じる測定誤差が体積算出精度に影響することがない。また、算出された体積によってノズル１３の駆動波形を補正するようにすれば、液滴吐出ヘッド１１の吐出液量が均一になるように調整することができる。

次に、本実施形態の液滴吐出装置１を用いて製造される電気光学装置（フラットパネルディスプレイ）として、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ装置）、電子放出装置（ＦＥＤ装置、ＳＥＤ装置）、更にこれら表示装置に形成されてなるアクティブマトリクス基板等を例に、これらの構造およびその製造方法について説明する。なお、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスタ、及び薄膜トランジスタに電気的に接続するソース線、データ線が形成された基板を言う。

先ず、液晶表示装置や有機ＥＬ装置等に組み込まれるカラーフィルタの製造方法について説明する。図６は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図７は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ５００（フィルタ基体５００Ａ）の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程（Ｓ１１）では、図７（ａ）に示すように、基板（Ｗ）５０１上にブラックマトリクス５０２を形成する。ブラックマトリクス５０２は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス５０２を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス５０２を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。

続いて、バンク形成工程（Ｓ１２）において、ブラックマトリクス５０２上に重畳する状態でバンク５０３を形成する。即ち、まず図７（ｂ）に示すように、基板５０１及びブラックマトリクス５０２を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層５０４を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム５０５で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図７（ｃ）に示すように、レジスト層５０４の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層５０４をパターニングして、バンク５０３を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク５０３とその下のブラックマトリクス５０２は、各画素領域５０７ａを区画する区画壁部５０７ｂとなり、後の着色層形成工程において液滴吐出ヘッド１１により着色層（成膜部）５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。

以上のブラックマトリクス形成工程及びバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体５００Ａが得られる。
なお、本実施形態においては、バンク５０３の材料として、塗膜表面が疎液（疎水）性となる樹脂材料を用いている。そして、基板（ガラス基板）５０１の表面が親液（親水）性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク５０３（区画壁部５０７ｂ）に囲まれた各画素領域５０７ａ内への液滴の着弾位置精度が向上する。

次に、着色層形成工程（Ｓ１３）では、図７（ｄ）に示すように、液滴吐出ヘッド１１によって機能液滴を吐出して区画壁部５０７ｂで囲まれた各画素領域５０７ａ内に着弾させる。この場合、液滴吐出ヘッド１１を用いて、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の機能液（フィルタ材料）を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、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。

その後、乾燥処理（加熱等の処理）を経て機能液を定着させ、３色の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂを形成する。着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂを形成したならば、保護膜形成工程（Ｓ１４）に移り、図７（ｅ）に示すように、基板５０１、区画壁部５０７ｂ、および着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂの上面を覆うように保護膜５０９を形成する。
即ち、基板５０１の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜５０９が形成される。
そして、保護膜５０９を形成した後、カラーフィルタ５００は、次工程の透明電極となるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの膜付け工程に移行する。

図８は、上記のカラーフィルタ５００を用いた液晶表示装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置（液晶装置）の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置５２０に、液晶駆動用ＩＣ、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ５００は図７に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。

この液晶装置５２０は、カラーフィルタ５００、ガラス基板等からなる対向基板５２１、及び、これらの間に挟持されたＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶組成物からなる液晶層５２２により概略構成されており、カラーフィルタ５００を図中上側（観測者側）に配置している。
なお、図示していないが、対向基板５２１およびカラーフィルタ５００の外面（液晶層５２２側とは反対側の面）には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板５２１側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。

カラーフィルタ５００の保護膜５０９上（液晶層側）には、図８において左右方向に長尺な短冊状の第１電極５２３が所定の間隔で複数形成されており、この第１電極５２３のカラーフィルタ５００側とは反対側の面を覆うように第１配向膜５２４が形成されている。
一方、対向基板５２１におけるカラーフィルタ５００と対向する面には、カラーフィルタ５００の第１電極５２３と直交する方向に長尺な短冊状の第２電極５２６が所定の間隔で複数形成され、この第２電極５２６の液晶層５２２側の面を覆うように第２配向膜５２７が形成されている。これらの第１電極５２３および第２電極５２６は、ＩＴＯなどの透明導電材料により形成されている。

液晶層５２２内に設けられたスペーサ５２８は、液晶層５２２の厚さ（セルギャップ）を一定に保持するための部材である。また、シール材５２９は液晶層５２２内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第１電極５２３の一端部は引き回し配線５２３ａとしてシール材５２９の外側まで延在している。
そして、第１電極５２３と第２電極５２６とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ５００の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂが位置するように構成されている。

通常の製造工程では、カラーフィルタ５００に、第１電極５２３のパターニングおよび第１配向膜５２４の塗布を行ってカラーフィルタ５００側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板５２１に、第２電極５２６のパターニングおよび第２配向膜５２７の塗布を行って対向基板５２１側の部分を作成する。その後、対向基板５２１側の部分にスペーサ５２８およびシール材５２９を作り込み、この状態でカラーフィルタ５００側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材５２９の注入口から液晶層５２２を構成する液晶を注入し、注入口を閉止する。その後、両偏光板およびバックライトを積層する。

実施形態の液滴吐出装置１は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料（機能液）を塗布すると共に、対向基板５２１側の部分にカラーフィルタ５００側の部分を貼り合わせる前に、シール材５２９で囲んだ領域に液晶（機能液）を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材５２９の印刷を、液滴吐出ヘッド１１で行うことも可能である。さらに、第１・第２両配向膜５２４，５２７の塗布を液滴吐出ヘッド１１で行うことも可能である。

図９は、本実施形態において製造したカラーフィルタ５００を用いた液晶装置の第２の例の概略構成を示す要部断面図である。
この液晶装置５３０が上記液晶装置５２０と大きく異なる点は、カラーフィルタ５００を図中下側（観測者側とは反対側）に配置した点である。
この液晶装置５３０は、カラーフィルタ５００とガラス基板等からなる対向基板５３１との間にＳＴＮ液晶からなる液晶層５３２が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板５３１およびカラーフィルタ５００の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。

カラーフィルタ５００の保護膜５０９上（液晶層５３２側）には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第１電極５３３が所定の間隔で複数形成されており、この第１電極５３３の液晶層５３２側の面を覆うように第１配向膜５３４が形成されている。
対向基板５３１のカラーフィルタ５００と対向する面上には、カラーフィルタ５００側の第１電極５３３と直交する方向に延在する複数の短冊状の第２電極５３６が所定の間隔で形成され、この第２電極５３６の液晶層５３２側の面を覆うように第２配向膜５３７が形成されている。

液晶層５３２には、この液晶層５３２の厚さを一定に保持するためのスペーサ５３８と、液晶層５３２内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材５３９が設けられている。
そして、上記した液晶装置５２０と同様に、第１電極５３３と第２電極５３６との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ５００の着色層５０８Ｒ、５０８Ｇ、５０８Ｂが位置するように構成されている。

図１０は、本発明を適用したカラーフィルタ５００を用いて液晶装置を構成した第３の例を示したもので、透過型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
この液晶装置５５０は、カラーフィルタ５００を図中上側（観測者側）に配置したものである。

この液晶装置５５０は、カラーフィルタ５００と、これに対向するように配置された対向基板５５１と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ５００の上面側（観測者側）に配置された偏光板５５５と、対向基板５５１の下面側に配設された偏光板（図示せず）とにより概略構成されている。
カラーフィルタ５００の保護膜５０９の表面（対向基板５５１側の面）には液晶駆動用の電極５５６が形成されている。この電極５５６は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなり、後述の画素電極５６０が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極５５６の画素電極５６０とは反対側の面を覆った状態で配向膜５５７が設けられている。

対向基板５５１のカラーフィルタ５００と対向する面には絶縁層５５８が形成されており、この絶縁層５５８上には、走査線５６１及び信号線５６２が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線５６１と信号線５６２とに囲まれた領域内には画素電極５６０が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極５６０上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。

また、画素電極５６０の切欠部と走査線５６１と信号線５６２とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ５６３が組み込まれて構成されている。そして、走査線５６１と信号線５６２に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ５６３をオン・オフして画素電極５６０への通電制御を行うことができるように構成されている。

なお、上記の各例の液晶装置５２０，５３０，５５０は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。

次に、図１１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。

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及び陰極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及び基板６０１を透過して観測者側に出射されるとともに、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及び基板６０１を透過して観測者側に出射されるようになっている。

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及びドレイン領域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。

また、回路素子部６０２には、下地保護膜６０６及び半導体膜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及びゲート絶縁膜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。

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。

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。

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及び機能層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、及び、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。

バンク部６１８は、例えばＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２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。

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更に形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成する事も可能である。
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。

発光層６１７ｂは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、又は青色（Ｂ）の何れかに発光するもので、発光層形成材料（発光材料）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。

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。

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。

次に、上記の表示装置６００の製造工程を図１２〜図２０を参照して説明する。
この表示装置６００は、図１２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）、及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。

まず、バンク部形成工程（Ｓ２１）では、図１３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１４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。

表面処理工程（Ｓ２２）では、親液化処理及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及び画素電極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及び有機物バンク層６１８ｂの上面６１８ｔに施され、例えば４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、液滴吐出ヘッド１１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。

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のセットテーブル６６に載置され、以下の正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ２３）及び発光層形成工程（Ｓ２４）が行われる。

図１５に示すように、正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ２３）では、液滴吐出ヘッド１１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１６に示すように、乾燥処理及び熱処理を行い、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。

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、非極性溶媒なら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。

そして次に、図１７に示すように、各色のうちの何れか（図１７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。

その後、乾燥工程等を行う事により、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１８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。

同様に、液滴吐出ヘッド１１を用い、図１９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）及び緑色（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事も可能である。また、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。

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及び発光層６１７ｂが形成される。そして、対向電極形成工程（Ｓ２５）に移行する。

対向電極形成工程（Ｓ２５）では、図２０に示すように、発光層６１７ｂ及び有機物バンク層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ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の保護層が適宜設けられる。

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。

次に、図２１は、プラズマ型表示装置（ＰＤＰ装置：以下、単に表示装置７００と称する）の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置７００を、その一部を切り欠いた状態で示してある。
この表示装置７００は、互いに対向して配置された第１基板７０１、第２基板７０２、及びこれらの間に形成される放電表示部７０３を含んで概略構成される。放電表示部７０３は、複数の放電室７０５により構成されている。これらの複数の放電室７０５のうち、赤色放電室７０５Ｒ、緑色放電室７０５Ｇ、青色放電室７０５Ｂの３つの放電室７０５が組になって１つの画素を構成するように配置されている。

第１基板７０１の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極７０６が形成され、このアドレス電極７０６と第１基板７０１の上面とを覆うように誘電体層７０７が形成されている。誘電体層７０７上には、各アドレス電極７０６の間に位置し、且つ各アドレス電極７０６に沿うように隔壁７０８が立設されている。この隔壁７０８は、図示するようにアドレス電極７０６の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極７０６と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
そして、この隔壁７０８によって仕切られた領域が放電室７０５となっている。

放電室７０５内には蛍光体７０９が配置されている。蛍光体７０９は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室７０５Ｒの底部には赤色蛍光体７０９Ｒが、緑色放電室７０５Ｇの底部には緑色蛍光体７０９Ｇが、青色放電室７０５Ｂの底部には青色蛍光体７０９Ｂが各々配置されている。

第２基板７０２の図中下側の面には、上記アドレス電極７０６と直交する方向に複数の表示電極７１１が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層７１２、及びＭｇＯなどからなる保護膜７１３が形成されている。
第１基板７０１と第２基板７０２とは、アドレス電極７０６と表示電極７１１が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極７０６と表示電極７１１は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極７０６，７１１に通電することにより、放電表示部７０３において蛍光体７０９が励起発光し、カラー表示が可能となる。

本実施形態においては、上記アドレス電極７０６、表示電極７１１、及び蛍光体７０９を、図１に示した液滴吐出装置１を用いて形成することができる。以下、第１基板７０１におけるアドレス電極７０６の形成工程を例示する。
この場合、第１基板７０１を液滴吐出装置１のセットテーブル６６に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、液滴吐出ヘッド１０により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料（機能液）を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、又はニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。

補充対象となる全てのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極７０６が形成される。

ところで、上記においてはアドレス電極７０６の形成を例示したが、上記表示電極７１１及び蛍光体７０９についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
表示電極７１１の形成の場合、アドレス電極７０６の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料（機能液）を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体７０９の形成の場合には、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する蛍光材料を含んだ液体材料（機能液）を液滴吐出ヘッド１１から液滴として吐出し、対応する色の放電室７０５内に着弾させる。

次に、図２２は、電子放出装置（ＦＥＤ装置あるいはＳＥＤ装置ともいう：以下、単に表示装置８００と称する）の要部断面図である。なお、同図では表示装置８００を、その一部を断面として示してある。
この表示装置８００は、互いに対向して配置された第１基板８０１、第２基板８０２、及びこれらの間に形成される電界放出表示部８０３を含んで概略構成される。電界放出表示部８０３は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部８０５により構成されている。

第１基板８０１の上面には、カソード電極８０６を構成する第１素子電極８０６ａおよび第２素子電極８０６ｂが相互に直交するように形成されている。また、第１素子電極８０６ａおよび第２素子電極８０６ｂで仕切られた部分には、ギャップ８０８を形成した導電性膜８０７が形成されている。すなわち、第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂおよび導電性膜８０７により複数の電子放出部８０５が構成されている。導電性膜８０７は、例えば酸化パラジウム（ＰｄＯ）等で構成され、またギャップ８０８は、導電性膜８０７を成膜した後、フォーミング等で形成される。

第２基板８０２の下面には、カソード電極８０６に対峙するアノード電極８０９が形成されている。アノード電極８０９の下面には、格子状のバンク部８１１が形成され、このバンク部８１１で囲まれた下向きの各開口部８１２に、電子放出部８０５に対応するように蛍光体８１３が配置されている。蛍光体８１３は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかの色の蛍光を発光するもので、各開口部８１２には、赤色蛍光体８１３Ｒ、緑色蛍光体８１３Ｇおよび青色蛍光体８１３Ｂが、上記した所定のパターンで配置されている。

そして、このように構成した第１基板８０１と第２基板８０２とは、微小な間隙を存して貼り合わされている。この表示装置８００では、導電性膜（ギャップ８０８）８０７を介して、陰極である第１素子電極８０６ａまたは第２素子電極８０６ｂから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極８０９に形成した蛍光体８１３に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。

この場合も、他の実施形態と同様に、第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂ、導電性膜８０７およびアノード電極８０９を、液滴吐出装置１を用いて形成することができると共に、各色の蛍光体８１３Ｒ，８１３Ｇ，８１３Ｂを、液滴吐出装置１を用いて形成することができる。

第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂおよび導電性膜８０７は、図２３（ａ）に示す平面形状を有しており、これらを成膜する場合には、図２３（ｂ）に示すように、予め第１素子電極８０６ａ、第２素子電極８０６ｂおよび導電性膜８０７を作り込む部分を残して、バンク部ＢＢを形成（フォトリソグラフィ法）する。次に、バンク部ＢＢにより構成された溝部分に、第１素子電極８０６ａおよび第２素子電極８０６ｂを形成（液滴吐出装置１によるインクジェット法）し、その溶剤を乾燥させて成膜を行った後、導電性膜８０７を形成（液滴吐出装置１によるインクジェット法）する。そして、導電性膜８０７を成膜後、バンク部ＢＢを取り除き（アッシング剥離処理）、上記のフォーミング処理に移行する。なお、上記の有機ＥＬ装置の場合と同様に、第１基板８０１および第２基板８０２に対する親液化処理や、バンク部８１１，ＢＢに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。

また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。上記した液滴吐出装置１を各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。

本実施形態の体積測定装置を搭載した液滴吐出装置の平面模式図である。 液滴吐出装置の主制御系である制御装置を示したブロック図である。 本実施形態の液滴の体積測定方法の概念を示す側面模式図である。 液滴の体積算出工程を説明するフローチャートである。 液滴の中心点からの距離およびその高さの平均値を示す説明図である。 カラーフィルタ製造工程を説明するフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は、製造工程順に示したカラーフィルタの模式断面図である。 本発明を適用したカラーフィルタを用いた液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。 本発明を適用したカラーフィルタを用いた第２の例の液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。 本発明を適用したカラーフィルタを用いた第３の例の液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。 有機ＥＬ装置である表示装置の要部断面図である。 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。 無機物バンク層の形成を説明する工程図である。 有機物バンク層の形成を説明する工程図である。 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。 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。 青色の発光層を形成する過程を説明する工程図である。 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。 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。 陰極の形成を説明する工程図である。 プラズマ型表示装置（ＰＤＰ装置）である表示装置の要部分解斜視図である。 電子放出装置（ＦＥＤ装置）である表示装置の要部断面図である。 表示装置の電子放出部廻りの平面図（ａ）およびその形成方法を示す平面図（ｂ）である。

符号の説明

４ 体積測定装置 １１ 液滴吐出ヘッド
１３ ノズル ６１ Ｘ・Ｙ移動機構
７５ メインキャリッジ ８１ 画像認識手段
９１ 座標計測手段（電磁波的手段） ９２ 計測手段
９３ 走査手段 ９４ レーザ式距離計測器
１０１ 体積算出手段 １１３ ヘッド制御手段
１２３ 水平面視中心点 １２４ 外周
１２６ 輪郭座標 １３１ 原点座標
Ｗ ワーク Ｓ 水平部（非描画領域）
Ａ 外周の任意の１の点

Claims (17)

1. 画像認識手段により、水平面上に滴下した液滴の水平面視中心点を原点座標として取得する原点座標取得工程と、
   電磁波的測定手段により、前記取得した水平面視中心点と前記液滴の外周の任意の１の点とを結ぶ線分を前記液滴の径方向に走査しながら、前記原点座標に対する液滴表面の輪郭座標を複数箇所で計測する座標計測工程と、
   前記輪郭座標の計測結果に基づいて前記液滴の体積を算出する体積算出工程と、を備えたことを特徴とする体積測定方法。
2. 前記原点座標取得工程において、前記画像認識手段が画像認識した認識画像を液滴画像とその周辺画像とに２値化することにより前記液滴の輪郭を決定して、前記水平面視中心点を原点座標として取得すると共に、
   前記輪郭が真円形状から極端に乖離した形状である場合に、エラーとしてこれを報知することを特徴とする請求項１に記載の体積測定方法。
3. 前記座標計測工程において、前記水平面視中心点から前記外周に向かって走査が行われ、前記電磁波的測定手段は、前記輪郭座標の高さの値がゼロになったときに前記外周の任意の１の点に至ったものと判断することを特徴とする請求項１または２に記載の体積測定方法。
4. 前記座標計測工程において、前記電磁波的測定手段の走査は、前記輪郭座標の複数箇所の計測に対応して間欠的な移動により行われることを特徴とする請求項１、２または３に記載の体積測定方法。
5. 前記輪郭座標の複数箇所の計測における前記間欠的な移動の間隔は、前記水平面視中心点から前記外周に向かうに従って徐々に小さくなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の体積測定方法。
6. 前記座標計測工程において、前記電磁波的測定手段による計測を走査方向を異にして複数回繰り返し、
   前記体積算出工程において、前記繰り返して得られた複数の輪郭座標の平均値に基づいて体積を算出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の体積測定方法。
7. 前記電磁波的測定手段は、レーザ光を計測光として用いるレーザ式距離計測器であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の体積測定方法。
8. 水平面上に滴下した液滴を撮像し、当該液滴の水平面視中心点を原点座標として取得する画像認識手段と、
   前記水平面視中心点と前記液滴の外周の任意の１の点とを結ぶ線分を、前記液滴の径方向に走査しながら前記原点座標に対する液滴表面の輪郭座標を複数箇所で計測する座標計測手段と、
   前記輪郭座標の計測結果に基づいて前記液滴の体積を算出する体積算出手段と、を備えたことを特徴とする体積測定装置。
9. 前記座標計測手段は前記輪郭座標の複数箇所の計測に対応して間欠的に移動し、その計測は移動の停止時に行われることを特徴とする請求項８に記載の体積測定装置。
10. 前記座標計測手段は、走査方向を異にして複数回の計測を繰り返し、
    前記体積算出手段は、前記繰り返して得られた複数の輪郭座標の平均値に基づいて体積を算出することを特徴とする請求項８または９に記載の体積測定装置。
11. 前記座標計測手段は、レーザ光を計測光として用いるレーザ式距離計測器であることを特徴とする請求項８、９または１０に記載の体積測定装置。
12. ワークに対して、複数のノズルから機能液滴を吐出して成膜部を形成する液滴吐出ヘッドと、
    前記ワークを前記液滴吐出ヘッドに対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対移動させるＸ・Ｙ移動機構と、
    前記各ノズルから吐出された液滴である前記機能液滴の体積を算出する請求項８ないし１１のいずれかに記載の体積測定装置と、
    前記体積測定装置で算出した前記複数のノズル毎の前記機能液滴の体積から、前記各ノズルが均一になるように駆動波形を補正するヘッド制御手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
13. 前記座標計測手段は、前記線分について前記原点座標に対する液滴表面の輪郭座標を複数箇所で計測する計測手段と、前記計測に伴って前記計測手段を前記線分について前記機能液滴の径方向に走査する走査手段とから成り、
    前記液滴吐出ヘッドはキャリッジを介して前記Ｘ・Ｙ移動機構に搭載され、
    前記Ｘ・Ｙ移動機構は前記走査手段を兼ね、
    かつ前記計測手段は、前記キャリッジに取り付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。
14. 前記画像認識手段は、前記キャリッジに取り付けられていることを特徴とする請求項１３に記載の液滴吐出装置。
15. 請求項１２、１３または１４に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワークに前記機能液滴による前記成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
16. 請求項１２、１３または１４に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワークに前記機能液滴による前記成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。
17. 請求項１５に記載の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置または請求項１６に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
    

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