JP2009006212A - 液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法および電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機能液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス処理や交換作業を行いながら、ワークへの描画処理を継続することができる液滴吐出装置等を提供すること。
【解決手段】ワークＷに描画を行なう複数の機能液滴吐出ヘッド４０を搭載した２組のキャリッジユニット３０と、ワークＷをＸ軸方向に移動させるワーク移動手段１０と、描画エリア２と描画エリア２の両外側に設定した交換エリアを兼ねる一対のメンテナンスエリア３との間で、キャリッジユニット３０をＹ軸方向に移動させるヘッド移動手段２０と、各メンテナンスエリア３に配設され、機能液滴吐出ヘッド４０に対し、保管、機能回復および検査を行なう２組のメンテナンス手段５０と、これらを制御する制御手段１００と、を備え、制御手段１００は、一方のキャリッジユニット３０によりの描画処理を行わせている間に、他方のキャリッジユニット３０のメンテナンス処理を行わせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを用いてワークに描画を行なう液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法および電気光学装置に関する。

従来、この種の液滴吐出装置として、ワークをセットすると共に、セットしたワークをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブルと、機能液滴吐出ヘッドを有するヘッドユニットをＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブルと、Ｙ軸テーブルによる機能液滴吐出ヘッドの移動軌跡上に配設した付帯装置と、を備えたものが知られている。付帯装置は、機能液滴吐出ヘッドに対しキャッピングおよび吸引を行うキャッピングユニットと、機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングユニットと、機能液滴吐出ヘッドの定期的な捨て吐出を受ける定期フラッシングユニットと、機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された機能液の吐出量を測定する吐出量測定用ユニットと、これらユニットを一括してＸ軸方向に移動させるユニット移動テーブルと、を有している。Ｘ軸テーブルとの交差部は、機能液滴吐出ヘッドによりワークに描画を行う描画エリアとなっており、またこの描画エリアからＹ軸方向に外れた部分が、付帯装置を配設したメンテナンスエリアとなっている。
特開２００４−２２３３３９号公報

このような従来の液滴吐出装置では、機能液滴吐出ヘッドのメンテナンス作業やインク変更等に伴うヘッドユニット（機能液滴吐出ヘッド）の交換を行う場合、メンテナンスエリアに機能液滴吐出ヘッドを移動させることになる。このため、描画エリアにおけるワークへの描画処理を一旦停止せざるを得ず、全体としてワーク処理のタクトタイムが長くなってしまう問題があった。

本発明は、機能液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス処理や交換作業を行いながら、ワークへの描画処理を継続することができる液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法および電気光学装置を提供することを課題とする。

本発明の液滴吐出装置は、ワークにインクジェット方式で描画を行なう複数の機能液滴吐出ヘッドを搭載した２組のキャリッジユニットと、描画に際し、ワークをＸ軸方向に移動させるワーク移動手段と、ワーク移動手段に直交し、この直交部分に設定した描画エリアと描画エリアの両外側に設定した前記複数の機能液滴吐出ヘッドの交換エリアを兼ねる一対のメンテナンスエリアとの間で、２組のキャリッジユニットをＹ軸方向に個々に移動させるヘッド移動手段と、一対のメンテナンスエリアに配設され、各メンテナンスエリアに臨んだ各キャリッジユニットの複数の機能液滴吐出ヘッドに対し、保管、機能回復および検査の少なくとも１つを行なう２組のメンテナンス手段と、複数の機能液滴吐出ヘッド、ワーク移動手段、ヘッド移動手段およびメンテナンス手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、一方のキャリッジユニットを描画エリアに移動させて複数の機能液滴吐出ヘッドによる描画処理を行わせている間に、他方のキャリッジユニットを一方のメンテナンスエリアに移動させてメンテナンス手段によるメンテナンス処理を行わせることを特徴とする。

この構成によれば、一方のキャリッジユニットを描画エリアに移動させて複数の機能液滴吐出ヘッドによる描画処理を行わせている間に、他方のキャリッジユニットを他方のメンテナンスエリアに移動させて、メンテナンス手段により機能液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス処理や、機能液滴吐出ヘッドの交換作業を行わせることができる。このため、メンテナンス作業や交換作業を行いながら、ワークへの描画を継続することができる。したがって全体としてのワーク処理のタクトタイムを短縮することができる。

この場合、各メンテナンス手段は、複数の機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する吸引ユニットと、複数の機能液滴吐出ヘッドの各ノズル面を払拭するワイピングユニットと、複数の機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液滴の重量を測定する重量測定ユニットと、を有していることが好ましい。

この構成によれば、吸引ユニットが機能液滴吐出ヘッドから機能液の吸引し、ワイピングユニットが吸引された機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するため、メンテナンスエリアにおいて、機能液滴吐出ヘッドの機能回復を図ることができる。さらに、重量測定ユニットが機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液滴の重量を測定するため、この測定結果に基づいて、機能液滴吐出ヘッドの駆動電圧を調整することができ、吐出量を安定化させることができる。特に交換後の機能液滴吐出ヘッドを適正な状態に調整することができる。

この場合、各吸引ユニットは、複数の機能液滴吐出ヘッドをキャッピングするキャップユニットを有し、制御手段は、メンテナンスエリアに移動した他方のキャリッジユニットが描画待機状態にある場合に、他方のキャリッジユニットの複数の機能液滴吐出ヘッドに対し、キャップユニットによりキャッピングを行わせることが好ましい。

この構成によれば、キャリッジユニットが描画待機状態にある場合に、複数の機能液滴吐出ヘッドをキャッピングするようにしているため、待ち時間があっても、機能液滴吐出ヘッドを適正な状態に維持しておくことができる。

この場合、２組のキャリッジユニットは、それぞれの複数の機能液滴吐出ヘッドに導入する機能液が異なることが好ましい。

この構成によれば、単一のワークに異なる機能液を効率的に描画することができ、あるいは２種類のワークに対応する機能液を効率的に描画することができる。

この場合、複数の機能液滴吐出ヘッドは、ヘッドプレートに組み付けられてヘッドユニットを構成し、この状態でキャリッジユニットに着脱自在に搭載されており、各メンテナンス手段は、交換後のヘッドユニットのアライメントを行うアライメントユニットと、を更に有していることが好ましい。

この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの交換に伴って、キャリッジユニットに対し、ヘッドユニットが位置ずれして取り付けられていても、アライメントユニットによりヘッドユニットのアライメントを行うことができる。このため、描画エリアに移動してから交換後のヘッドユニットのアライメントを行う必要がない。

この場合、各組のキャリッジユニットは複数個で構成され、且つ吸引ユニット、ワイピングユニットおよび重量測定ユニットは、複数のキャリッジユニットに対応してそれぞれ複数設けられており、各メンテナンス手段は、複数の吸引ユニット、複数のワイピングユニットおよび複数の重量測定ユニットを搭載し、これらをＸ軸方向に移動させるサブ移動手段を、更に有していることが好ましい。

この構成によれば、サブ移動手段により、吸引ユニット、ワイピングユニット、重量測定ユニットを移動させながら、それぞれの処理を行うことにより、複数のキャリッジユニットの機能液滴吐出ヘッドに対し、機能回復および測定等を同時にかつ効率良く行うことができる。このため、キャリッジユニットが描画エリアに移動した時点で、ワークへの描画を開始することができる。

この場合、各メンテナンス手段は、各機能液滴吐出ヘッドの吐出性能を検査する吐出検査ユニットを、更に有し、吐出検査ユニットは、複数のキャリッジユニットに対応して設けられ、各機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受ける複数のターゲットユニットと、各ターゲットユニットに着弾した検査ドットを画像認識する撮像ユニットと、から成ることが好ましい。

この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの吐出不良、飛行曲りをメンテナンスエリアにおいて、検査することができる。特に機能液滴吐出ヘッドを交換した場合でも、メンテナンスエリア内で、この検査を完了しておくことができる。

この場合、ヘッド移動手段は、２組のキャリッジユニットを移動自在に支持すると共に、描画エリアを通過し一対のメンテナンスエリアに沿ってＹ軸方向に延在する一対のガイドベースを有し、一対のガイドベースは、一対のメンテナンスエリアと描画エリアとの境界部を、それぞれ防振部材で振動的に縁切りされていることが好ましい。

この構成によれば、メンテナンスエリアでの処理作業において生ずる振動が、防振部材により縁切りされるため、描画エリアにおける描画処理に影響を及ぼすことがない。

この場合、一対のメンテナンスエリアと描画エリアとを、各キャリッジユニットが通過可能にそれぞれ仕切る一対の仕切り部材を、更に備えたことが好ましい。

この構成によれば、メンテナンスエリアにおける機能回復処理、測定および検査等により生ずる機能液の溶媒まじりの雰囲気が、仕切り部材により描画エリアに流れることがなく、描画エリアをクリーンな状態を保つことができる。

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

本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上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、上記液滴吐出装置を用いることで、ワーク処理のタクトタイムを短縮することができ、生産性を向上させることができる。なお、電気光学装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）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。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係る液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルタや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。

図１ないし図４に示すように、液滴吐出装置１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース１１上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在して、ワーク（基板）ＷをＸ軸方向（主走査方向）に移動させるＸ軸テーブル（ワーク移動手段）１０と、複数本の支柱２３を介してＸ軸テーブル１０を跨ぐように架け渡された１対（２つ）のＹ軸支持ベース２１上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル（ヘッド移動手段）２０と、Ｙ軸テーブル２０に搭載され、それぞれが複数のキャリッジユニット３０で構成された２組のキャリッジ群２６と、を備えている。

各キャリッジユニット３０には、複数の機能液滴吐出ヘッド４０をサブキャリッジ３４に組み付けたヘッドユニット３３が搭載されている。また、Ｘ軸テーブル１０とＹ軸テーブル２０との交差（直交）部分には、ワークＷに描画処理を行う描画エリア２が設定され、かつ描画エリア２からＹ軸方向に両側に外れた部分に一対のメンテナンスエリア３，３が設定されている。Ｙ軸テーブル２０は、一対のメンテナンスエリア３まで延長しており、両メンテナンスエリア３には、各キャリッジユニット３０の機能液滴吐出ヘッド４０に対し、保管・機能回復および検査等を行う一対のメンテナンス装置５０が配設されている。

各メンテナンス装置５０は、機能液滴吐出ヘッド４０に対し、保管および吸引を行う吸引ユニット５１と、ワイピングを行うワイピングユニット５４と、吐出した機能液の重量を測定する重量測定ユニット５７と、機能液の吐出量を測定する第１吐出検査ユニット６０と、これら吸引ユニット５１、ワイピングユニット５４、重量測定ユニット５７および第１吐出検査ユニット６０を搭載したメンテナンスＸ軸テーブル（サブ移動手段）７０と、を有している。また、各メンテナンス装置５０は、描画エリア２に近接してキャリッジ認識ユニット（アライメントユニット）７５を有している。

一方、Ｘ軸テーブル１０には、描画時の機能液滴吐出ヘッド４０をメンテナンスする描画時保守装置８０が、併設されている。この場合、描画時保守装置８０は、機能液滴吐出ヘッド４０の捨て吐出を受ける定期フラッシングボックス８１と、上記第１吐出検査ユニット６０と同一構造の第２吐出検査ユニット８５と、を有している。また、液滴吐出装置１には、Ｘ軸テーブル１０の左部に上方から臨むようにワーク認識ユニット９０が設けられている。更に、これらの機能液滴吐出ヘッド４０、Ｘ軸テーブル１０、Ｙ軸テーブル２０、メンテナンス装置５０および描画時保守装置８０等の装置全体を制御する制御装置１００（制御手段）が設けられている（図９参照）。

また、図２に示すように、各メンテナンスエリア３と描画エリア２とはカーテンや簡易間仕切り等の仕切り部材２５により、各キャリッジユニット３０が通過可能に仕切られている。もっとも、液滴吐出装置１全体がチャンバ（クリーンブース）で覆われ、内部を不活性ガスで満たす構造のものにあっては、この仕切り部材２５を、各メンテナンスエリア３を覆う構成とし、後述するヘッドユニット３３の交換時（オペレータが行う）に、仕切り部材２５内のみを外気置換できるようにすることが好ましい。

次に、液滴吐出装置１の構成要素について説明する。図１ないし図３に示すように、Ｘ軸テーブル１０は、ワークＷをセットするワークテーブル１２と、ワークテーブル１２をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第１スライダ１６と、上記のメンテナンス装置５０をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第２スライダ１７と、Ｘ軸方向に延在し、Ｘ軸第１スライダ１６を介してワークＷをＸ軸方向に移動させると共に、Ｘ軸第２スライダ１７を介して描画時保守装置８０をＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモータ１８と、Ｘ軸リニアモータ１８に並設され、Ｘ軸第１スライダ１６およびＸ軸第２スライダ１７の移動を案内する一対（２本）のＸ軸支持ベース１１と、を備えている。なお、Ｘ軸第１スライダ１６と、Ｘ軸第２スライダ１７とはＸ軸リニアモータ１８により個別に駆動可能となっている。すなわち、ワークテーブル１２と描画時保守装置８０とは、別個に移動可能に構成されている。

ワークテーブル１２は、ワークＷを吸着セットする吸着テーブル１３と、吸着テーブル１３を支持し、吸着テーブル１３にセットしたワークＷをθ補正するためのθテーブル１４等を有している。図２において、ワークテーブル１２が左端に移動した位置が、ワークＷのアライメントを行なうためのアライメント位置４となっており、未処理のワークＷを吸着テーブル１３に導入（給材）するときや、処理済のワークＷを回収（除材）するときには、吸着テーブル１３をこの位置まで移動させる。そして、ロボットアーム（図示省略）により、吸着テーブル１３に対するワークＷの搬入・搬出（載換え）が行なわれる。また、吸着テーブル１３には、給材されたワークＷをＸ軸方向およびＹ軸方向に寄せこむようにして、これをプリアライメントする機構（図示省略）が組み込まれている。なお、ワークテーブル１２のＹ軸方向と平行な一対の辺には、描画直前の機能液滴吐出ヘッド４０から捨て吐出を受ける一対の描画前フラッシングボックス１５が添設されている。

ワーク認識ユニット９０は、アライメント位置４においてＸ軸テーブル１０に上側から臨み、給材された各種ワークＷの各基準マークを画像認識する２台のワーク認識カメラ９１と、Ｘ軸支持ベース１１に支持され、２台のワーク認識カメラ９１をＹ軸方向に移動させるカメラ移動機構９２と、を有している。ワーク認識カメラ９１は、給材したワークＷの２つの基準マークを撮像して、ワークＷの位置認識を行なう。そして、このワーク認識カメラ９１の撮像結果に基づいて、θテーブル１４によるワークＷのθ補正およびＸ・Ｙ軸方向のデータ補正が行われる。

Ｙ軸テーブル２０は、それぞれがヘッドユニット３３を搭載した１０個（複数）のキャリッジユニット３０を吊設した１０個のブリッジプレート２４と、１０個のブリッジプレート２４を両持ちで支持する１０組のＹ軸スライダ（図示省略）と、１０組のＹ軸スライダを介してキャリッジユニット３０をＹ軸方向に移動させる一対のＹ軸リニアモータ（図示省略）と、上記した一対のＹ軸支持ベース（ガイドベース）２１と、を備えている。Ｙ軸テーブル（Ｙ軸支持ベース２１）２０は、描画エリア２および一対のメンテナンスエリア３に沿ってＹ軸方向に延在しており、描画エリア２においては各キャリッジユニット３０をＹ軸方向に走査し、メンテナンスエリア３においては、各キャリッジユニット３０をメンテナンスエリア３に臨ませる。

また、各Ｙ軸支持ベース２１には、一対のメンテナンスエリア３と描画エリア２との境界部に、それぞれ防振部材２２が介設され、描画エリア２のＹ軸支持ベース２１と両メンテナンスエリア３のＹ軸支持ベース２１とは、振動的に縁切りされている。これにより、描画中にメンテナンスエリア３において作業を行っても、この作業による振動が描画に影響することがない。

一対のＹ軸リニアモータを（同期して）駆動すると、１０個のＹ軸スライダが一対のＹ軸支持ベース２１を案内にして同時にＹ軸方向を平行移動する。これにより、キャリッジユニット３０がＹ軸方向に移動する。なお、この場合、Ｙ軸リニアモータの駆動を制御することにより、各キャリッジユニット３０を独立させて個別に移動させることも可能であるし、１０個のキャリッジユニット３０を一体として移動させることも可能である。

各キャリッジユニット３０は、１２個の機能液滴吐出ヘッド４０と、１２個の機能液滴吐出ヘッド４０を６個ずつ２群に分けて組み込んだサブキャリッジ３４と、から成るヘッドユニット３３を備えている（図６参照）。また、各キャリッジユニット３０は、ヘッドユニット３３をθ補正（θ回転）可能に支持するθ回転機構３１と、θ回転機構３１を介して、ヘッドユニット３３を上下方向に昇降させる昇降機構３２と、を備えている（図３参照）。

図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド４０は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４２を有する機能液導入部４４と、機能液導入部４４に連なる２連のヘッド基板４３と、機能液導入部４４の下方に連なり、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４１と、を備えている。接続針４２は、図外の機能液タンクに接続され、機能液導入部４４に機能液を供給する。ヘッド本体４１は、多数の吐出ノズル４６を形成したノズル面４５を有するノズルプレート４８と、で構成されている。機能液滴吐出ヘッド４０を吐出駆動すると、（ピエゾ圧電素子に電圧が印加され）そのポンプ作用により、吐出ノズル４６から機能液滴が吐出される。

なお、ノズル面４５には、多数の吐出ノズル４６からなる２つのノズル列４７が相互に平行に形成されている。そして、２つのノズル列４７同士は、相互に半ノズルピッチ分位置ずれしている。また、機能液滴吐出ヘッド４０は、各吐出ノズル４６ごとに液滴を自在に吐出することができるように構成されている。

図６および図７に示すように、ヘッドユニット３３に搭載した１２個の機能液滴吐出ヘッド４０は、Ｙ軸方向に２群に分かれ、６個ずつ（Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれ２個ずつ）Ｘ軸方向に階段状に並んでヘッド群３６を構成している。本実施形態のものでは、全機能液滴吐出ヘッド４０（１２×１０個）の２回の副走査により、Ｙ軸方向に連続するＲＧＢ３色の描画ラインがそれぞれ形成される。

ところで、ヘッドユニット３３に搭載された１２×１０個の機能液滴吐出ヘッド４０は、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の機能液のいずれかに対応しており（図７参照）、ワークＷに３色の機能液から成る描画パターンを描画できるようになっている。この描画パターンには、図８に示すように３種類のパターンがあり、本実施形態では、図８（ａ）の描画パターン（ビットマップデータ）により描画が行われる。

液滴吐出装置１の描画動作は、まず、ワークＷをＸ軸テーブル１０により、Ｘ軸方向で移動させながら（図２中左側へ）、第１描画動作（往動パス）を行う。その後、ヘッドユニット３３を２ヘッド分Ｙ軸方向に移動（副走査）させて、改めて、ワークＷをＸ軸方向で移動させながら（図２中右側へ）、第２描画動作（復動パス）を行う。そして、再度ヘッドユニット３３を２ヘッド分副走査し、もう一度、ワークＷをＸ軸方向で移動させながら（図２中左側へ）、第３描画動作（往動パス）を行う。このような描画動作により、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の描画処理を効率良く行っている。

次に、図９を参照して、液滴吐出装置１の主制御系について説明する。同図に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッドユニット３３（機能液滴吐出ヘッド４０）を有する液滴吐出部１５３と、Ｘ軸テーブル１０および第２吐出検査ユニット８５を有し、ワークＷをＸ軸方向に移動させるワーク移動部１５４と、Ｙ軸テーブル２０を有し、ヘッドユニット３３をＹ軸方向へ移動させるヘッド移動部１５５と、メンテナンス装置５０の各ユニットを有するメンテナンス部１５７と、各種センサを有し、各種検出を行なう検出部１５２と、各部を駆動制御する各種ドライバを有する駆動部１５１と、各部に接続され、液滴吐出装置１全体を制御する制御部１５０（制御手段）と、を備えている。

制御部１５０には、各部を接続するためのインタフェース１６４と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ１６１と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ１６２と、ワークＷに所定の描画パターンを描画するための描画データや、各部からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するハードディスク１６３と、ＲＯＭ１６２やハードディスク１６３に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ１６０と、これらを互いに接続するバス１６５と、が備えられている。

そして、制御部１５０は、各部からの各種データを、インタフェース１６４を介して入力すると共に、ハードディスク１６３に記憶された（または、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等により順次読み出される）プログラムに従ってＣＰＵ１６０に演算処理させ、その処理結果を、駆動部１５１（各種ドライバ）を介して各手段に出力する。これにより、装置全体が制御され、液滴吐出装置１の各種処理が行なわれる。

図１ないし図３に示すように、描画時保守装置８０は、第２吐出検査ユニット８５と定期フラッシングボックス８１と、で構成され、２つのユニットは一体としてＸ軸第２スライダ１７に支持されている。

第２吐出検査ユニット８５は、ヘッドユニット３３に搭載された全機能液滴吐出ヘッド４０（の吐出ノズル４６）から機能液が適切に吐出されているか否か（ドット抜けや飛行曲がり）を検査するためのものであり、ヘッドユニット３３の全機能液滴吐出ヘッド４０の全吐出ノズル４６から検査吐出された機能液を受けるためのターゲットユニット６１と、ターゲットユニット６１に描画された検査パターン（着弾ドット）を撮像して検査する撮像ユニット６４と、を備えている。ターゲットユニット６１は、機能液滴吐出ヘッド４０からの検査吐出を受けると共に、Ｙ軸方向に延在する帯状の検査シート６３と、検査シート６３が載置される検査ステージ６２と、を有している。撮像ユニット６４は、描画エリア２において、上記したＹ軸支持ベース２１に支持されており、検査吐出後の検査シート６３に上側から臨み、検査シート６３に検査吐出された着弾ドットを画像認識する吐出確認カメラ６５と、吐出確認カメラ６５をＹ軸方向に移動させる確認カメラ移動機構６６と、を有している。

撮像ユニット６４は、ワークＷを取替え作業中に、機能液滴吐出ヘッド４０の直下に移動し、検査パターンの描画および撮像を行えるようになっている。そして、吐出確認カメラ６５による撮像結果は、制御手段に送信されて画像認識され、この画像認識に基づいて、各機能液滴吐出ヘッド４０の各吐出ノズル４６が正常に機能液を吐出しているか（ノズル詰まりがないか）否かが判断される。

定期フラッシングボックス８１は、ボックス本体８２と、ボックス本体８２内に設けた機能液吸収材８３と、を有している。ボックス本体８２は、複数のキャリッジユニット３０に対応して、複数に区画されている。なお、定期フラッシングボックス８１を、後述する重量測定ユニット５７と同一の構造としてもよい。

図１、図２および図４に示すように、両メンテナンスエリア３にはそれぞれメンテナンス装置５０が配設されており、メンテナンス装置５０は、上述のように吸引ユニット５１、ワイピングユニット５４、重量測定ユニット５７と第１吐出検査ユニット６０と、メンテナンスＸ軸テーブル７０と、キャリッジ認識ユニット７５と、から構成されており、これらユニットにより、機能液滴吐出ヘッド４０の機能維持・機能回復および検査を図るようにしている。具体的には、図示の左側から、吸引ユニット５１、ワイピングユニット５４、重量測定ユニット５７および第１吐出検査ユニット６０の順で配設され、かつ描画エリア２寄りの位置には、横向きにキャリッジ認識ユニット７５が配設されている。

吸引ユニット５１は、キャリッジ群２６を構成する１０個のキャリッジユニット３０に対応して、１０個の分割吸引ユニット５２で構成されている。詳細は図示しないが、各分割吸引ユニット５２は、１２個の機能液滴吐出ヘッド４０に対応する１２個のヘッドキャップを搭載したキャップユニットと、キャップユニットを各機能液滴吐出ヘッド４０のノズル面４５に接触させる封止位置と離間させる離間位置との間で昇降させる昇降機構と、キャップユニットを介して各機能液滴吐出ヘッド４０から機能液を吸引する吸引ポンプと、を有している。昇降機構によりキャップユニットを封止位置に移動させた後、吸引ポンプを駆動することにより、機能液滴吐出ヘッド４０の吸引が行われる。これにより、機能液滴吐出ヘッド４０の機能維持および機能回復が行われる。また、吸引ユニット５１は、キャップユニットにより、描画待機状態の機能液滴吐出ヘッド４０に対し単なるキャッピングを行う。

また、吸引ユニット５１には、１０個の分割吸引ユニット５２に対応して、各分割吸引ユニット５２を個々に上下動させる上下動機構（図示省略）が設けられており、この上下動機構により、各分割吸引ユニット５２を下動端位置に移動させることにより、これに臨んだキャリッジユニット３０のヘッドユニット３３を交換するための、交換スペースを構成するようにしている。すなわち、ヘッドユニット３３を交換するする場合（オペレータが交換作業を行う）には、この吸引ユニット５１の部分で行う。なお、上下動機構による各分割吸引ユニット５２の上動端位置が上記の離間位置となる。

ワイピングユニット５４は、１０個のキャリッジユニット３０に対応して、１０個の分割ワイピングユニット５５で構成されている。詳細は図示しないが、各分割ワイピングユニット５５は、１２個の機能液滴吐出ヘッド４０（ヘッドユニット３３）を一括して払拭するワイピングシートと、ワイピングシートを機能液滴吐出ヘッド４０のノズル面４５に押し付ける押圧ローラと、押圧ローラを押圧位置と離間位置との間で昇降させる昇降機構とを有している。昇降機構により、押圧ローラを介して機能液滴吐出ヘッド４０にワイピングシートを押し付けておいて、メンテナンスＸ軸テーブル７０を駆動し、ワイピングユニット５４をＸ軸方向に移動させることにより、１２個の機能液滴吐出ヘッド４０のワイピングが同時に行われる。なお、ワイピング動作は、上記の吸引ユニット５１による吸引動作の直後に行うことが好ましい。

重量測定ユニット５７は、１０個のキャリッジユニット３０に対応して、１０個の分割重量測定ユニット５８で構成されている。詳細は図示しないが、各分割重量測定ユニット５８は、任意の１の機能液滴吐出ヘッド４０（ノズル列単位）から吐出した機能液を受ける受液容器と、受液容器を介して機能液の重量を測定する電子天秤と、受液容器を囲むように配設され、重量測定時において測定対象外となる機能液滴吐出ヘッド４０の捨て吐出を受けるフラッシングボックスと、を有している。電子天秤に測定された機能液の重量は制御装置１００に出力され、制御装置１００により、機能液滴吐出ヘッド４０の駆動電圧が決定される。なお、各機能液滴吐出ヘッド４０を受液容器に臨ませる場合には、Ｙ軸テーブル２０およびメンテナンスＸ軸テーブル７０を適宜駆動させる。

第１吐出検査ユニット６０は、上記の第２吐出検査ユニット８５と同一の構造を有している。すなわち、１０個のキャリッジユニット３０におけるヘッドユニット３３に搭載された全機能液滴吐出ヘッド４０（の吐出ノズル４６）から機能液が適切に吐出されているか否か（ドット抜けや飛行曲がり）を検査するためのものであり、ヘッドユニット３３の全機能液滴吐出ヘッド４０の全吐出ノズル４６から検査吐出された機能液を受けるためのターゲットユニット６１と、ターゲットユニット６１に描画された検査パターン（着弾ドット）を撮像して検査する撮像ユニット６４と、を備えている。また、第１吐出検査ユニット６０は、第２吐出検査ユニット８５とは異なり、メンテナンスＸ軸テーブル７０上に搭載されている。

撮像ユニット６４は、ワークＷを取替え作業中に、機能液滴吐出ヘッド４０の直下に移動し、検査パターンの描画および撮像を行えるようになっている。そして、吐出確認カメラ６５による撮像結果は、制御手段に送信されて画像認識され、この画像認識に基づいて、各機能液滴吐出ヘッド４０の各吐出ノズル４６が正常に機能液を吐出しているか（ノズル詰まりがないか、曲がりがないか）否かが判断される。

キャリッジ認識ユニット７５は、描画エリア２とメンテナンスエリア３の境界部分において、機能液滴吐出ヘッド４０に下側から臨み、上記サブキャリッジ３４の２つの基準ピン３５，３５を認識するキャリッジ認識カメラ７６と、キャリッジ認識カメラ７６をＸ軸方向に移動させるキャリッジカメラ移動機構７７と、を有している。キャリッジ認識カメラ７６は、２つの基準ピン３５を撮像してヘッドユニット３３の位置認識を行う。そして、このキャリッジ認識カメラ７６の撮像結果に基づいて、θ回転機構３１によるヘッドユニット３３のθ補正およびＸ・Ｙ軸方向のデータ補正が行われる。

ここで、図１を参照しながら、液滴吐出装置１の一連の動作について説明する。一方のキャリッジ群２６が描画エリア２に移動し、他方のキャリッジ群２６が先方のメンテナンスエリア３に移動している。一方、Ｘ軸テーブル１０のワークテーブル１２には、アライメント状態でワークＷがセットされている。この状態から、Ｘ軸テーブル１０を移動させ（主走査）ながら、一方のキャリッジ群２６の機能液滴吐出ヘッド４０に選択的に駆動し、かつワンパス毎にＹ軸テーブル２０を移動（副走査）させることにより、ワークＷに所望の描画が行われる。ワークＷの描画が完了すると、Ｘ軸テーブル１０によりワークＷがアライメント位置４に移動し、ここでワークＷの除給材が行われる。

また、このワークＷの除給材を行っている間に、キャリッジ群２６の直下には、描画時保守ユニット（図示省略）が移動し、ここで、各機能液滴吐出ヘッド４０からフラッシングが行われ、機能維持が図られる。また、必要があれば、第２吐出検査ユニット８５による吐出検査が行われる。このようにして、ワークＷへの描画とワークＷの除給材が繰り返される。

一方、先方のメンテナンスエリア３に移動したキャリッジ群２６は、メンテナンス装置５０により適宜メンテナンスが行われ、最終的にキャリッジ群２６の交代のために、吸引ユニット５１によりキャッピングされて待機している。ところで、上述のようにメンテナンスエリア３において、必要に応じヘッドユニット３３の交換を行うようにしている。例えば異なる機能液を導入して描画を行う場合や、機能液滴吐出ヘッド４０が劣化した場合に、キャリッジユニット３０に対しヘッドユニット３３単位で交換を行うようにしている。

交換したヘッドユニット３３は、まず吸引ユニット５１により、機能液の初期充填が行われ、続いてワイピングユニット５４によりワイピングが行われる。さらに、重量測定ユニット５７による重量測定や第１吐出検査ユニット６０による吐出検査が行なわれる。もちろん、吐出検査の結果がＮＧとなった場合には、吸引およびワイピングを再度行って再検査となる。これでも、ＮＧの場合には、ヘッドユニット３３を再交換する。そして、最後に、ヘッドユニット３３を交換したキャリッジユニット３０は、メンテナンスエリア３から描画エリア２に移動するときに、キャリッジ認識ユニット７５により、アライメントが行われる。

すなわち、一方のキャリッジ群２６により描画動作が行われている間に、他方のキャリッジ群２６においてヘッドユニット３３の交換を行うことができる。しかも、単にヘッドユニット３３の交換が行えるだけでなく、メンテナンスエリア３においては、描画動作に対するスタンバイ状態となるように、機能回復、機能維持および各種の検査を行うことができる。これにより、機能液の異なるヘッドユニット３３を導入することも可能になる。

以上のように、本実施形態の液滴吐出装置１では、一方のキャリッジユニット３０を描画エリア２に移動させて複数の機能液滴吐出ヘッド４０による描画処理を行わせている間に、他方のキャリッジユニット３０を一方のメンテナンスエリア３に移動させてメンテナンス手段により、機能液滴吐出ヘッド４０に対するメンテナンス処理や交換作業を行わせることができる。このため、メンテナンス作業や交換作業を行いながら、ワークＷへの描画を継続することができる。したがって全体としてのワーク処理のタクトタイムを短縮することができる。

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）、さら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、およ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に基板をいう。

まず、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１０は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図１１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（Ｓ１０１）では、図１１（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（Ｓ１０２）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１１（ｂ）に示すように、基板５０１およ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１１（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機能液滴吐出ヘッド４０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およ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のばらつきを自動補正できる。

次に、着色層形成工程（Ｓ１０３）では、図１１（ｄ）に示すように、機能液滴吐出ヘッド４０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、機能液滴吐出ヘッド４０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、ストライプ配列、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（Ｓ１０４）に移り、図１１（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１２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１１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、および、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１２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、機能液滴吐出ヘッド４０で行うことも可能である。さらに、第１・第２両配向膜５２４，５２７の塗布を機能液滴吐出ヘッド４０で行うことも可能である。

図１３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１４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および信号線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１５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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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１６〜図２４を参照して説明する。
この表示装置６００は、図１６に示すように、バンク部形成工程（Ｓ１１１）、表面処理工程（Ｓ１１２）、正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ１１３）、発光層形成工程（Ｓ１１４）、および対向電極形成工程（Ｓ１１５）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（Ｓ１１１）では、図１７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１８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（Ｓ１１２）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４０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のワークテーブル１２に載置され、以下の正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ１１３）および発光層形成工程（Ｓ１１４）が行われる。

図１９に示すように、正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ１１３）では、機能液滴吐出ヘッド４０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２０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。

次に発光層形成工程（Ｓ１１４）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。

そして次に、図２１に示すように、各色のうちのいずれか（図２１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２２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、機能液滴吐出ヘッド４０を用い、図２３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および発光層６１７ｂが形成される。そして、対向電極形成工程（Ｓ１１５）に移行する。

対向電極形成工程（Ｓ１１５）では、図２４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。

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２５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、およ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）のいず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、および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、および蛍光体７０９を、図２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のワークテーブル１２に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド４０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、また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。

補充対象となるすべ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および蛍光体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）を機能液滴吐出ヘッド４０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２６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、およ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）のいず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２７（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２７（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。

本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の平面図である。 本実施形態に係る液滴吐出装置を主走査方向から見た側面図である。 本実施形態に係る液滴吐出装置を副走査方向から見た側面図である。 機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。 ヘッド群を構成する機能液滴吐出ヘッドの図である。 ヘッドユニットに搭載された機能液滴吐出ヘッドの配色パターンの説明図である。 カラーフィルタの配色パターンの説明図であり、（ａ）は、ストライプ配列、（ｂ）は、モザイク配列、（ｃ）は、デルタ配列を示している。 液滴吐出装置の主制御系について説明したブロック図である。 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

１…液滴吐出装置 ２…描画エリア ３…メンテナンスエリア １０…Ｘ軸テーブル １２…ワークテーブル ２０…Ｙ軸テーブル ２２…防振部材 ２５…仕切り部材 ３０…キャリッジユニット ３３…ヘッドユニット ３４…サブキャリッジ ４０…機能液滴吐出ヘッド ４５…ノズル面 ４６…吐出ノズル、５０…メンテナンス装置 ５１…吸引ユニット ５４…ワイピングユニット ５７…重量測定ユニット ６０…第１吐出検査ユニット ７０ メンテナンスＸ軸テーブル ７５ キャリッジ認識ユニット １００ 制御装置 Ｗ…ワーク

Claims (11)

1. ワークにインクジェット方式で描画を行なう複数の機能液滴吐出ヘッドを搭載した２組のキャリッジユニットと、
   描画に際し、ワークをＸ軸方向に移動させるワーク移動手段と、
   前記ワーク移動手段に直交し、この直交部分に設定した描画エリアと前記描画エリアの両外側に設定した前記複数の機能液滴吐出ヘッドの交換エリアを兼ねる一対のメンテナンスエリアとの間で、前記２組のキャリッジユニットをＹ軸方向に個々に移動させるヘッド移動手段と、
   前記一対のメンテナンスエリアに配設され、前記各メンテナンスエリアに臨んだ各キャリッジユニットの前記複数の機能液滴吐出ヘッドに対し、保管、機能回復および検査の少なくとも１つを行なう２組のメンテナンス手段と、
   前記複数の機能液滴吐出ヘッド、前記ワーク移動手段、前記ヘッド移動手段および前記メンテナンス手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、一方の前記キャリッジユニットを前記描画エリアに移動させて前記複数の機能液滴吐出ヘッドによる描画処理を行わせている間に、他方の前記キャリッジユニットを一方のメンテナンスエリアに移動させて前記メンテナンス手段によるメンテナンス処理を行わせることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記各メンテナンス手段は、前記複数の機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する吸引ユニットと、
   前記複数の機能液滴吐出ヘッドの各ノズル面を払拭するワイピングユニットと、
   前記複数の機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液滴の重量を測定する重量測定ユニットと、を有していることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記各吸引ユニットは、前記複数の機能液滴吐出ヘッドをキャッピングするキャップユニットを有し、
   前記制御手段は、メンテナンスエリアに移動した他方の前記キャリッジユニットが描画待機状態にある場合に、他方の前記キャリッジユニットの前記複数の機能液滴吐出ヘッドに対し、前記キャップユニットによりキャッピングを行わせることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記２組のキャリッジユニットは、それぞれの前記複数の機能液滴吐出ヘッドに導入する機能液が異なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
5. 前記複数の機能液滴吐出ヘッドは、ヘッドプレートに組み付けられてヘッドユニットを構成し、この状態で前記キャリッジユニットに着脱自在に搭載されており、
   前記各メンテナンス手段は、交換後の前記ヘッドユニットのアライメントを行うアライメントユニットと、を更に有してい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液滴吐出装置。
6. 各組のキャリッジユニットは複数個で構成され、
   且つ前記吸引ユニット、前記ワイピングユニットおよび前記重量測定ユニットは、複数の前記キャリッジユニットに対応してそれぞれ複数設けられており、
   前記各メンテナンス手段は、複数の前記吸引ユニット、複数の前記ワイピングユニットおよび複数の前記重量測定ユニットを搭載し、これらをＸ軸方向に移動させるサブ移動手段を、更に有してい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液滴吐出装置。
7. 前記各メンテナンス手段は、前記各機能液滴吐出ヘッドの吐出性能を検査する吐出検査ユニットを、更に有し、
   前記吐出検査ユニットは、複数の前記キャリッジユニットに対応して設けられ、前記各機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受ける複数のターゲットユニットと、
   前記各ターゲットユニットに着弾した検査ドットを画像認識する撮像ユニットと、から成ることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置。
8. 前記ヘッド移動手段は、前記２組のキャリッジユニットを移動自在に支持すると共に、前記描画エリアを通過し前記一対のメンテナンスエリアに沿ってＹ軸方向に延在する一対のガイドベースを有し、
   前記一対のガイドベースは、前記一対のメンテナンスエリアと前記描画エリアとの境界部を、それぞれ防振部材で振動的に縁切りされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
9. 前記一対のメンテナンスエリアと前記描画エリアとを、前記各キャリッジユニットが通過可能にそれぞれ仕切る一対の仕切り部材を、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による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。
11. 請求項１ないし９のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。

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