JP3960084B2 - ヘッド駆動装置及び方法、液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びにデバイス製造方法及びデバイス - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッド駆動装置及び方法、液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びにデバイス製造方法及びデバイスに係り、特に高い粘性を有する液状樹脂等の粘性体を吐出するヘッドを駆動するヘッド駆動装置及び方法、該ヘッド駆動装置を備える液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びに上記方法を用いて粘性体を吐出する工程を１つの工程として含み、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、カラーフィルタ基板、マイクロレンズアレイ、コーティング層を有する光学素子、その他のデバイスを製造するデバイス製造方法及びそのデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばコンピュータ及び携帯情報機器等の各種電子機器が著しく発達しているが、これらの電子機器の発達に伴って液晶表示装置、特に表示能力の高いカラー液晶表示装置を備えた電子機器が増大している。また、カラー液晶表示装置は、小型であるにもかかわらず表示能力が高いため、使用される用途（範囲）が広がっている。カラー液晶表示装置は、表示画像をカラー化するためのカラーフィルタ基板を備えている。このカラーフィルタ基板の製造方法は種々案出されているが、その１つとして基板に対してＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各液滴を所定パターンで着弾させる液滴吐出方式が提案されている。
【０００３】
この液滴吐出方式を実現する液滴吐出装置は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを複数備えている。各液滴吐出ヘッドは外部から供給される液を一時的に蓄える液室と、液室内の液を加圧して所定量だけ吐出させる駆動源となる圧電素子（例えば、ピエゾ素子）と、液室からの液滴が吐出されるノズルが穿設されたノズル面とを備えている。これら液滴吐出ヘッドは、互いに等ピッチ間隔に配置されてヘッド群を構成しており、ヘッド群をスキャン方向（例えば、Ｘ方向）に沿って基板に対してスキャンさせながら液滴を吐出させていくことで、基板上にＲ，Ｇ，Ｂの各液滴を着弾させている。一方、スキャン方向に対して直交する方向（例えば、Ｙ方向）における基板の位置調整は、基板を載置する載置台を移動させることにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したカラー液晶表示装置が備えるカラーフィルタ基板を製造する際には、一般家庭で使用されるカラープリンタで用いられるインクよりも高粘度の粘性体が用いられる場合が多い。一般家庭で使用されるカラープリンタの場合には、粘度の低い粘性体（例えば、常温（２５℃）で３．０［ｍＰａ・ｓ（ミリ・パスカル・秒）］程度の粘性を有する粘性体）は粘性抵抗が低いために、圧電素子の駆動時間が短時間（例えば、数μｓ）であっても、液滴を必要となる量だけ吐出させることができる。また、一般家庭で使用されるカラープリンタは高速印刷が求められるため、液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置も高速印刷を実現するために、圧電素子を高速に振動させるように設計されている。
【０００５】
例えば、従来のヘッド駆動装置は、圧電素子に印加する駆動信号の１つの基準クロック当たりの電圧値の変化量を示すデータと駆動信号の電圧値を変化させる時間を規定するクロック信号とが入力され、このデータ及びクロック信号に基づいて基準クロックに同期して駆動信号を生成する駆動信号生成部を備えている。駆動信号生成部に入力される基準クロックは、その周波数が１０ＭＨｚ程度であり、データは符号付きの１０ビット程度のディジタル信号である。この駆動信号生成部は、上記のクロック信号が入力されるまで、基準クロックが入力される度に入力されるデータの値を加算することにより、駆動信号の立ち上がり又は立ち下がりの波形を生成する。
【０００６】
従来のヘッド駆動装置において、立ち上がり又は立ち下がりの波形が急峻な駆動信号を生成するには、駆動信号生成部に入力するデータの値をより大きく又はより小さくすればよい。例えば、データの最大値又は最小値（負の値）を駆動信号生成部に入力すると、基準クロックの１周期分の時間で急激に立ち上がり又は立ち下がる駆動信号を生成することができる。尚、実際には駆動信号生成部と圧電素子との間に設けられるＤ／Ａコンバータの応答遅延があるため、駆動信号の立ち上がり又は立ち下がり時間は基準クロックの１周期分の時間よりも長くなる。
【０００７】
一方、立ち上がり又は立ち下がりの波形が緩やかな駆動信号を生成するには、駆動信号生成部に入力するデータの値をより小さくするとともに、より遅い時間にクロック信号が入力されるようにすればよい。いま、簡単化のためにデータが符号無しの１０ビットのディジタル信号であるとする。このとき、駆動信号は２10＝１０２４通りの値を取り得るが、緩やかな立ち上がりの波形を生成するために最小値のデータを入力すると、基準クロックの１０２４クロック分で駆動信号の電圧値が最小値から最大値へ変化する。基準クロックが１０ＭＨｚのときには、その１周期分の時間は０．１μｓであるので、理論的には駆動信号の立ち上がり又は立ち下がりに要する時間を０．１〜１０２．４μｓ程度の範囲で可変することができる。
【０００８】
しかしながら、カラーフィルタ基板を製造するために用いられる液滴吐出装置では、上述したように粘度の高い粘性体が用いられるため、必要となる液滴を吐出させるためには、圧電素子を長時間かけて振動させる必要がある。例えば、カラーフィルタを製造する場合には、数ミリ秒かけて振動させる必要がある。更に、マイクロレンズを製造する場合には１秒程度の長時間で振動させる必要がある。上述のように、従来のヘッド駆動装置は圧電素子を高速に振動させるように設計されており、立ち上がり又は立ち下がりに要する時間を最長でも１０２．４μｓ程度に設定することしかできないため、単純に一般家庭で用いられているヘッド駆動装置を高粘度の粘性体を吐出する液滴吐出装置のヘッド駆動装置として転用することはできないという問題があった。
【０００９】
この問題は、液晶表示装置に設けられるカラーフィルタ基板を製造する場合のみに生ずる問題でなはく、有機ＥＬ（ELectroluminescence）ディスプレイを製造する場合、高粘度の透明液状樹脂によりマイクロレンズアレイを製造する場合、高粘度の液状樹脂を用いて眼鏡レンズ等の光学素子の表面にコーティング層を形成する場合等、製造工程の１つとして粘性体を吐出させる工程が設けられるデバイス製造法について一般的に生ずる問題である。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、圧電素子等の圧力発生素子を備えるヘッドから粘性体を必要量吐出させることができるヘッド駆動装置及び方法、当該ヘッド駆動装置を備える液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びに製造工程の１つとして該方法を用いて粘性体を吐出する工程を有するデバイス製造方法及び上記液滴吐出装置又はデバイス製造方法を用いて製造されたデバイスを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のヘッド駆動装置は、基準クロックに同期して動作し、圧力発生素子を備えるヘッドの当該圧力発生素子に駆動信号を印加することにより当該圧力発生素子を変形させて粘性体を吐出させるヘッド駆動装置であって、一回の吐出時における前記圧力発生素子を一方向に変位させる期間に係る前記駆動信号の生成において、当該駆動信号の電圧値変化に係る第１期間および第２期間を設定し、当該第１期間で前記基準クロックに同期して電圧値を変化させる第１ステップと、当該第２期間で電圧値を保持する第２ステップと、を繰り返す駆動信号生成手段を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、前記ヘッド駆動装置を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明のヘッド駆動方法は、基準クロックに同期して動作し、圧力発生素子を備えるヘッドの当該圧力発生素子に駆動信号を印加することにより当該圧力発生素子を変形させて粘性体を吐出させるヘッド駆動装置のヘッド駆動方法であって、一回の吐出時における前記圧力発生素子を一方向に変位させる期間に係る前記駆動信号の生成において、当該駆動信号の電圧値変化に係る第１期間および第２期間を設定し、当該第１期間で前記基準クロックに同期して電圧値を変化させる第１ステップと、当該第２期間で電圧値を保持する第２ステップと、を繰り返すことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるヘッド駆動装置及び方法、液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びにデバイス製造方法及びデバイスについて詳細に説明する。以下の説明においては、まず、液滴吐出装置を備え、デバイスを製造する際に用いられるデバイス製造装置及びこのデバイス製造装置を用いて製造されるデバイス及びデバイス製造方法の例の説明を行い、次に液滴吐出装置に設けられているヘッド駆動装置、ヘッド駆動方法、及びヘッド駆動プログラムについて順に説明する。
【００１３】
〔液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置の全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、本実施形態の液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置は、加工される基板（ガラス基板：以下、ウェハＷという）を収容するウェハ供給部１と、ウェハ供給部１から移載されたウェハＷの描画方向を決めるウェハ回転部２と、ウェハ回転部２から移載されたウェハＷに対してＲ（赤）の液滴を着弾させる液滴吐出装置３と、液滴吐出装置３から移載されたウェハＷを乾燥させるベーク炉４と、これらの装置間でのウェハＷの移載作業を行うロボット５ａ，５ｂと、ベーク炉４から移載されたウェハＷを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部６と、中間搬送部６から移載されたウェハＷに対してＧ（緑）の液滴を着弾させる液滴吐出装置７と、液滴吐出装置７から移載されたウェハＷを乾燥させるベーク炉８と、これらの装置間でのウェハＷの移載作業を行うロボット９ａ，９ｂと、ベーク炉８から移載されたウェハＷを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部１０と、中間搬送部１０から移載されたウェハＷに対してＢ（青）の液滴を着弾させる液滴吐出装置１１と、液滴吐出装置１１から移載されたウェハＷを乾燥させるベーク炉１２と、これらの装置間でのウェハＷの移載作業を行うロボット１３ａ，１３ｂと、ベーク炉１２から移載されたウェハＷの収納方向を決めるウェハ回転部１４と、ウェハ回転部１４から移載されたウェハＷを収容するウェハ収容部１５とを備えて概略構成されている。
【００１４】
ウェハ供給部１は、１台あたり例えば２０枚のウェハＷを上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンローダ１ａ，１ｂを備えており、順次、ウェハＷが供給可能となっている。ウェハ回転部２は、ウェハＷに対して液滴吐出装置３によりどの方向に描画するかの描画方向決定と、これから液滴吐出装置３に移載する前の仮位置決めとを行うものであり、２台のウェハ回転台２ａ，２ｂにより、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷを回転可能に保持している。液滴吐出装置３，７，１１の詳細は後述するため、ここでは説明を省略する。
【００１５】
ベーク炉４は、ウェハＷを例えば１２０度以下の加熱環境下に５分間置くことにより、液滴吐出装置３から移載されてきたウェハＷの赤色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷの移動中に赤色の粘性体が飛散する等の不都合を防止可能としている。ロボット５ａ，５ｂは、基台を中心に伸展動作及び回転動作等が可能なアーム（図示省略）を備えており、このアームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるように構成されている。
【００１６】
中間搬送部６は、ロボット５ｂによりベーク炉４から移載されてきた加熱状態のウェハＷを次工程に送る前に冷却する冷却器６ａと、冷却後のウェハＷに対して液滴吐出装置７によって、どの方向に描画するかの描画方向の決定、及び、これから液滴吐出装置７に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台６ｂと、これら冷却器６ａ及びウェハ回転台６ｂ間に配置され、液滴吐出装置３，７間での処理速度差を吸収するバッファ６ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台６ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ又は１８０度ピッチでウェハＷを回転させることができるようになっている。
【００１７】
ベーク炉１０は上述したベーク炉６と同様の構造を有する加熱炉であり、例えばウェハＷを１２０度以下の加熱環境下に５分間置くことにより、液滴吐出装置７から移載されてきたウェハＷの緑色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷの移動中に緑色の粘性体が飛散する等の不都合を防止可能としている。ロボット９ａ，９ｂは、前述したロボット５ａ，５ｂと同様の構造を有しており、基台を中心として伸展動作及び回転動作等が可能なアーム（図示省略）を備え、アームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるように構成されている。
【００１８】
中間搬送部１０は、上述の中間搬送部６と同様の構造であり、ロボット９ｂによりベーク炉８から移載されてきた加熱状態のウェハＷを次工程に送る前に冷却する冷却器１０ａと、冷却後のウェハＷに対して液滴吐出装置１１によってどの方向に描画するかの描画方向の決定及びこれから液滴吐出装置１１に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台１０ｂと、これら冷却器１０ａ及びウェハ回転台１０ｂ間に配置され、液滴吐出装置７，１１間での処理速度差を吸収するバッファ１０ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台１０ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ又は１８０度ピッチでウェハＷを回転させることができるようになっている。
【００１９】
ウェハ回転部１４は、各液滴吐出装置３，７，１１によりＲ，Ｇ，Ｂパターンが形成された後の各ウェハＷに対して、各々が一定方向を向くように回転位置決め可能となっている。つまり、ウェハ回転部１４は、２台のウェハ回転台１４ａ，１４ｂを備えており、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷを回転可能に保持できるようになっている。ウェハ収容部１５は、ウェハ回転部１４より移載されてきた完成品のウェハＷ（カラーフィルタ基板）を、１台当たり、例えば２０枚づつ上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂを有しており、順次、ウェハＷを収容可能としている。
【００２０】
〔デバイス製造方法〕
次に、本発明の一実施形態によるデバイス製造方法及びこのデバイス製造方法を経て製造されるデバイスの一例について説明する。尚、以下の説明では、上述したデバイス製造装置を用いてカラーフィルタ基板を製造する製造方法を例に挙げて説明する。図２は、デバイス製造装置を用いてＲＧＢパターンを形成する工程を含めたカラーフィルタ基板の一連の製造工程を示す図である。
【００２１】
カラーフィルタ基板の製造に用いられるウェハＷは、例えば長方形型薄板形状の透明基板であり、適度の機械的強度と共に光透過性の高い性質を兼ね備えている。このウェハＷ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好ましく用いられる。尚、このウェハＷには、ＲＧＢパターン形成工程の前工程において、生産性を上げる観点から、複数のカラーフィルタ領域が予めマトリックス状に形成されており、これらカラーフィルタ領域をＲＧＢパターン形成工程の後工程で切断することにより、液晶表示装置に適合するカラーフィルタ基板として用いられるようになっている。
【００２２】
ここで、図３は、デバイス製造装置が備える各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であり、（ａ）はストライプ型のパターンを示す斜視図であり、（ｂ）はモザイク型のパターンを示す部分拡大図であり、（ｃ）はデルタ型のパターンを示す部分拡大図である。図３に示すように、各カラーフィルタ領域には、Ｒ（赤色）の粘性体、Ｇ（緑色）の粘性体、及びＢ（青色）の粘性体が、後述の液滴吐出ヘッド１８より所定のパターンで形成されるようになっている。この形成パターンとしては、図３（ａ）に示すストライプ型のパターンの他に、図３（ｂ）に示すモザイク型のパターン、又は、図３（ｃ）に示すデルタ型のパターンなどがあるが、本発明ではその形成パターンに関し、特に限定はされない。
【００２３】
図２に戻り、前工程であるブラックマトリックス形成工程では、図２（ａ）に示すように、透明のウェハＷの一方の面（カラーフィルタ基板の基礎となる面）に対して、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により、所定の厚さ（例えば、２μｍ程度）に塗布し、その後、フォトリソグラフィー法等の方法によりマトリックス状にブラックマトリックスＢＭ，…を形成していく。これらブラックマトリックスＢＭ，…の格子で囲まれる最小の表示要素は、所謂フィルターエレメントＦＥ，…といわれ、ウェハＷ面内の一方向（例えばＸ軸方向）の巾寸法が３０μｍであり、この方向に直交する方向（例えば、Ｙ軸方向）の長さ寸法が１００μｍ程度の大きさの窓である。ウェハＷ上にブラックマトリックスＢＭ，…を形成した後は、図示しないヒータにより熱を加えることで、ウェハＷ上の樹脂を焼成することがなされる。
【００２４】
このようにしてブラックマトリックスＢＭが形成されたウェハＷは、図１に示したウェハ供給部１の各マガジンローダ１ａ，１ｂに収容され、引き続きＲＧＢパターン形成工程が行われる。ＲＧＢパターン形成工程では、まず、マガジンローダ１ａ，１ｂの何れか一方に収容されたウェハＷを、ロボット５ａがそのアームにて吸着保持した後、ウェハ回転台２ａ，２ｂの何れか一方に載置する。そして、ウェハ回転台２ａ，２ｂは、これから赤色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとを行う。
【００２５】
次に、ロボット５ａは、各ウェハ回転台２ａ，２ｂ上のウェハＷを再び吸着保持し、今度は液滴吐出装置３へと移載する。この液滴吐出装置３では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントＦＥ，…内に、赤色の液滴ＲＤを着弾させる。この時の各液滴ＲＤの量は、加熱工程における液滴ＲＤの体積減少量を考慮した充分な量となっている。
【００２６】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントＦＥ，…に赤色の液滴ＲＤが充填された後のウェハＷは、所定の温度（例えば７０度程度）で乾燥処理される。この時、液滴ＲＤの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴ＲＤの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴ＲＤの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴ＲＤの溶媒が蒸発して、最終的に液滴ＲＤの固形分のみが残留して膜化する。
【００２７】
尚、赤色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉４によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット５ｂにより冷却器６ａへと搬送されて冷却される。冷却後のウェハＷは、バッファ６ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台６ｂへと移載され、これから緑色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。そして、ロボット９ａが、ウェハ回転台６ｂ上のウェハＷを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置７へと移載する。
【００２８】
液滴吐出装置７では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントＦＥ，…内に、緑色の液滴ＧＤを着弾させる。この時の各液滴ＧＤの量は、加熱工程における液滴ＧＤの体積減少量を考慮した充分な量となっている。このようにして所定の全てのフィルターエレメントＦＥ，…に緑色の液滴ＧＤが充填された後のウェハＷは、所定の温度（例えば、７０度程度）で乾燥処理される。この時、液滴ＧＤの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴ＧＤの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴ＧＤの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴ＧＤの溶媒が蒸発して、最終的に液滴ＧＤの固形分のみが残留して膜化する。
【００２９】
尚、この緑色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉８によって行われる。乾燥作業後のウェハＷは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット９ｂにより冷却器１０ａへと搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷは、バッファ１０ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台１０ｂへと移載され、これから青色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。その後、ロボット１３ａが、ウェハ回転台１０ｂ上のウェハＷを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置１１へと移載する。
【００３０】
液滴吐出装置１１では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントＦＥ，…内に、青色の液滴ＢＤを着弾させる。この時の各液滴ＢＤの量は、加熱工程における液滴ＢＤの体積減少量を考慮した充分な量となっている。このようにして所定の全てのフィルターエレメントＦＥ，…に青色の液滴ＢＤが充填された後のウェハＷは、図２（ｃ）に示すように所定の温度（例えば、７０度程度）で乾燥処理される。この時、液滴ＢＤの溶媒が蒸発すると、液滴ＢＤの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタとして充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴ＢＤの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴ＢＤの溶媒が蒸発して、最終的に液滴ＢＤの固形分のみが残留して膜化する。
【００３１】
尚、この青色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉１２によって行われる。乾燥作業後のウェハＷは、ロボット１３ｂによりウェハ回転台１４ａ，１４ｂの何れか一方に移載され、その後、一定方向を向くように回転位置決めがなされる。回転位置決め後のウェハＷは、ロボット１３ｂによりマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂの何れか一方に収容される。以上により、ＲＧＢパターン形成工程が完了する。その後は引き続き、図２（ｄ）以降に示す後工程が行われる。
【００３２】
後工程の１つである図２（ｄ）に示す保護膜形成工程では、液滴ＲＤ，ＧＤ，ＢＤ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、粘性体膜が形成されたウェハＷの表面保護及び表面平坦化を目的として保護膜ＣＲが形成される。この保護膜ＣＲは、例えばスピンコート法、ロールコート法、又はリッピング法等の方法を用いて形成される。保護膜形成工程に続く図２（ｅ）に示した透明電極形成工程では、スパッタ法又は真空吸着法等の方法を用いて、保護膜ＣＲの全面を覆うように透明電極ＴＬが形成される。透明電極形成工程に続く図２（ｆ）に示すパターニング工程では、透明電極ＴＬが、画素電極ＰＬとしてパターニングされる。尚、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を用いる場合にはこのパターニング工程は不要となる。以上説明した各工程を経て、図２（ｆ）に示すカラーフィルタ基板ＣＦが製造される。
【００３３】
そして、このカラーフィルタ基板ＣＦと対向基板（図示省略）とを対向配置させ、その間に液晶を挟持させる工程を経て液晶表示装置が製造される。このようにして製造された液晶表示装置、ＣＰＵ（中央処理装置）等を備えたマザーボード、キーボード、ハードディスク等の電子部品を筐体内に組み込むことで、例えば図４に示すノート型のパーソナルコンピュータ２０（デバイス）が製造される。図４は、本発明の一実施形態によるデバイス製造方法を用いて製造されるデバイスの一例を示す図である。尚、図４において２１は筐体であり、２２は液晶表示装置であり、２３はキーボードである。
【００３４】
尚、以上説明した製造工程を経て形成されるカラーフィルタ基板ＣＦが装備されるデバイスは上記のノート型パソコン２０に限られず、携帯型電話機、電子手帳、ページャ、ＰＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、エンジニアリングワークステーション（ＥＷＳ）、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レコーダ、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、時計、ゲーム機器等、様々な電子機器が挙げられる。更に、本実施形態の液滴吐出装置を用いて前述した製造方法により製造されるデバイスは、カラーフィルタ基板ＣＦに限られず、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、マイクロレンズアレイ、表面にコーティング層が形成された眼鏡レンズ等の光学素子、その他のデバイスであっても良い。
【００３５】
〔液滴吐出装置及びヘッド駆動装置〕
次に、本発明の一実施形態による液滴吐出装置及びヘッド駆動装置の電気的構成について説明する。図５は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置及びヘッド駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。尚、図１に示した液滴吐出装置３，７，１１は同一の構成であるため、液滴吐出装置３を例に挙げて説明する。
【００３６】
図５において、液滴吐出装置３は、プリントコントローラ３０とプリントエンジン４０とを含んで構成されている。プリントエンジン４０は、記録ヘッド４１、移動装置４２、及びキャリッジ機構４３を備えている。ここで、移動装置４２は、カラーフィルタ基板の製造に用いられるウェハＷ等の基板を載置する載置台を移動させることにより副走査を行うものであり、キャリッジ機構４３は、記録ヘッド４１を主走査させるものである。
【００３７】
プリントコントローラ３０は、コンピュータ（図示せず）からの多値階調情報を含む画像データ（記録情報）等を受信するインターフェース３１と、多値階調情報を含む記録情報等の各種データを記憶するＤＲＡＭからなる入力バッファ３２ａ及びイメージバッファ３２ｂ、並びにＳＲＡＭからなる出力バッファ３２ｃと、各種データ処理を行うためのプログラム等を記憶したＲＯＭ３３と、ＣＰＵ及びメモリ等を含んで構成される制御部３４と、発振回路３５と、記録ヘッド４１への駆動信号ＣＯＭを発生させる駆動信号生成部３６と、ドットパターンデータに展開された印字データ及び駆動信号をプリントエンジン４０に出力するためのインタフェース３７とを備えている。尚、制御部３４及び駆動信号生成部３６は本発明にいう駆動信号生成手段に相当するものである。
【００３８】
次に、記録ヘッド４１の構成について説明する。記録ヘッド４１は、プリントコントローラ３０から出力される印字データ及び駆動信号ＣＯＭに基づいて、所定のタイミングで液滴吐出ヘッドの各ノズル開口４８ｃから液滴を吐出させるものであり、複数のノズル開口４８ｃ、これらのノズル開口４８ｃの各々に連通する複数の圧力発生室４８ｂ、及びこれらの圧力発生室４８ｂ内の粘性体をそれぞれ加圧して各ノズル開口４８ｃから液滴を吐出させる複数の圧力発生素子４８ａが形成されている。また、記録ヘッド４１には、シフトレジスタ４４、ラッチ回路４５、レベルシフタ４６、及びスイッチ回路４７を備えるヘッド駆動回路４９が設けられている。
【００３９】
次に、以上説明した構成の液滴吐出装置が液滴を吐出させるときの全体動作について説明する。まず、プリントコントローラ３０においてドットパターンデータに展開された記録データＳＩは、発振回路３５からのクロック信号ＣＬＫに同期してインタフェース３７を介して記録ヘッド４１のヘッド駆動回路４９にシリアル出力され、記録ヘッド４１のシフトレジスタ４４にシリアル転送され、順次セットされる。このとき、まず、ノズルの記録データＳＩにおける最上位ビットのデータがシリアル転送され、この最上位ビットのデータのシリアル転送が終了したならば、上位から２番目のビットのデータがシリアル転送される。以下同様に、下位ビットのデータが順次シリアル転送される。
【００４０】
上記ビットの記録データが全ノズル分、シフトレジスタ４４の各素子にセットされると、制御部３４は所定のタイミングでラッチ回路４５へラッチ信号ＬＡＴを出力する。このラッチ信号ＬＡＴにより、ラッチ回路４５はシフトレジスタ４４にセットされた記録データをラッチする。このラッチ回路４５がラッチした記録データは、電圧変換器であるレベルシフタ４６に印加される。このレベルシフタ４６は、記録データＳＩが例えば「１」の場合に、スイッチ回路４７が駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトの電圧値を出力する。レベルシフタ４６から出力される信号がスイッチ回路４７に設けられる各スイッチング素子に印加されることにより各スイッチング素子は接続状態になる。ここで、スイッチ回路４７に設けられた各スイッチング素子には、駆動信号生成部３６から出力される駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ回路４７の各スイッチング素子が接続状態になると、そのスイッチング素子に接続された圧力発生素子４８ａに駆動信号ＣＯＭが印加される。
【００４１】
従って、記録ヘッド４１では、記録データＳＩによって圧力発生素子４８ａに駆動信号ＣＯＭを印加するか否かを制御することができる。例えば、記録データＳＩが「１」の期間においては、スイッチ回路４７に設けられたスイッチング素子が接続状態となるので、駆動信号ＣＯＭを圧力発生素子４８ａに供給することができ、この供給された駆動信号ＣＯＭにより圧力発生素子４８ａが変位（変形）する。これに対して、記録データＳＩが「０」の期間においてはスイッチ回路４７に設けられたスイッチング素子が非接続状態になるため、圧力発生素子４８ａへの駆動信号ＣＯＭの供給は遮断される。尚、記録データＳＩが「０」の期間において、各圧力発生素子４８ａは直前の電荷を保持するので、直前の変位状態が維持される。ここで、スイッチ回路４７に設けられたスイッチング素子がオン状態になって駆動信号ＣＯＭが圧力発生素子４８ａに印加されると、ノズル開口４８ｃに連通する圧力発生室４８ｂが収縮して圧力発生室４８ｂ内の粘性体が加圧されるので、圧力発生室４８ｂ内の粘性体は液滴としてノズル開口４８ｃから吐出され、基板上にドットが形成される。以上の動作により、液滴吐出装置から液滴が吐出される。
【００４２】
次に、本発明の特徴部分をなす制御部３４及び駆動信号生成部３６について説明する。図６は、駆動信号生成部３６の構成を示すブロック図である。図６に示した駆動信号生成部３６は、制御部３４内に設けられているデータ記憶部に記憶された各種データに基づいて駆動信号ＣＯＭを生成する。図６に示すように、駆動信号生成部３６は、制御部３４からの各種信号を受け取って一時記憶するメモリ５０、メモリ５０の内容を読み出して一時的に保持するラッチ５１、ラッチ５１の出力ともう一つのラッチ５３の出力とを加算する加算器５２、ラッチ５３の出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器５４、Ｄ／Ａ変換器５４によって変換されたアナログ信号を駆動信号ＣＯＭの電圧まで増幅する電圧増幅部５５、及び電圧増幅部５５で電圧増幅された駆動信号ＣＯＭを電流増幅する電流増幅部５６を含んで構成される。尚、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６は、本発明にいう供給装置に相当するものである。
【００４３】
制御部３４から駆動信号生成部３６には、クロック信号ＣＬＫ、データ信号ＤＡＴＡ、アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４、クロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２、リセット信号ＲＳＴ、及びフロアー信号ＦＬＲが供給されている。クロック信号ＣＬＫは発振回路３５から出力されるクロック信号ＣＬＫと同一周波数（例えば、１０ＭＨｚ程度）の信号である。データ信号ＤＡＴＡは駆動信号ＣＯＭの電圧変化量を示す信号である。アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４はデータ信号ＤＡＴＡを格納するアドレスを指定する信号である。詳細は後述するが、駆動信号ＣＯＭを生成するときには制御部３４から複数の電圧変化量を示すデータ信号ＤＡＴＡが駆動信号生成部３６に出力されるため、各々のデータ信号ＤＡＴＡを個別に記憶するためにアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４が必要になる。
【００４４】
クロック信号ＣＬＫ１は、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させるときの開始時点及び終了時点を規定する信号である。クロック信号ＣＬＫ２は駆動信号生成部３６の動作タイミングを規定する基準クロックに相当する信号であり、その周波数は、例えば上記クロック信号ＣＬＫと同一に設定される。駆動信号ＣＯＭはこのクロック信号ＣＬＫ２に同期して生成される。リセット信号ＲＳＴは、ラッチ５１及びラッチ５３を初期化することにより、加算器５２の出力を「０」にするための信号であり、フローア信号ＦＬＲは駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させるときに、ラッチ５３の下位８ビット（ラッチ５３は１８ビット）をクリアするための信号である。
【００４５】
次に、上記構成による駆動信号生成部３６が生成する駆動信号ＣＯＭの波形の一例を説明する。図７は、駆動信号生成部３６が生成する駆動信号の波形の一例を示す図である。図７に示すように、駆動信号ＣＯＭの生成に先立って、制御部３４から駆動信号生成部３６に電圧変化量を示すいくつかのデータ信号ＤＡＴＡと、そのデータ信号ＤＡＴＡのアドレスを示すアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４とがクロック信号ＣＬＫに同期して出力される。データ信号ＤＡＴＡは、図８に示すように、クロック信号ＣＬＫに同期してシリアル転送される。図８は、制御部３４から駆動信号生成部３６へデータ信号ＤＡＴＡ及びアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４を転送するタイミングを示すタイミングチャートである。
【００４６】
図８に示すように、制御部３４から所定の電圧変化量を示すデータＤＡＴＡを転送する場合には、まず、クロック信号ＣＬＫに同期して複数ビットのデータ信号ＤＡＴＡを出力する。次に、このデータ信号ＤＡＴＡを格納するアドレスをイネーブル信号ＥＮに同期してアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４として出力する。図６に示したメモリ５０は、イネーブル信号ＥＮが出力されたタイミングでアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４を読み取り、受け取ったデータ信号ＤＡＴＡをアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４で示されるアドレスに書き込む。アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４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示すデータ信号ＤＡＴＡをメモリ５０に記憶することができる。
【００４７】
尚、データ信号ＤＡＴＡの最上位のビットは符号として用いられている。以上説明した処理が行われて、データ信号ＡＤＡＴＡがアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４で指定されたメモリ５０のアドレスに記憶される。また、ここではアドレスＡ，Ｂ，Ｃにデータ信号が記憶されたとする。更に、リセット信号ＲＳＴ及びフロアー信号ＦＬＲが入力されて、ラッチ５１，５３は初期化されているものとする。
【００４８】
各アドレスＡ，Ｂ，…への電圧変化量の設定が終了した後、図７に示すように、アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４によってアドレスＢが指定されたとすると、最初のクロック信号ＣＬＫ１により、このアドレスＢに対応した電圧変化量がラッチ５１により保持される。この状態で、次にクロック信号ＣＬＫ２が入力されると、ラッチ５３の出力とラッチ５１の出力とを加算した値がラッチ５３に保持される。一旦、ラッチ５１によって電圧変化量が保持されると、その後、クロック信号ＣＬＫ２が入力される度に、ラッチ５３の出力は電圧変化量に従って増減する。メモリ５０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ＣＬＫ２の周期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。
【００４９】
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ＣＬＫ１によりアドレスＡが有効となると、駆動信号ＣＯＭ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、クロック信号ＣＬＫ２の１周期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ＣＬＫ１によりアドレスＣが有効になった後は、この電圧変化量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３４から駆動信号生成部３６へ、アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４とクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２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。
【００５０】
以上説明した動作が駆動信号ＣＯＭの波形を制御する基本的な動作であるが、本実施形態では、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる場合（例えば、図７中の立ち上がり期間Ｔ１又は立ち下がり期間Ｔ３）には、制御部３４は、値が変化する第１期間と値が保持される第２期間とが繰り返される駆動信号ＣＯＭを生成する。図９は、スルーレートが低く設定されているときに、駆動信号生成部３６から出力される駆動信号ＣＯＭの一例を示す図である。尚、図９に示した例では、駆動信号ＣＯＭの値を上昇させるときの波形の一例を図示している。図９において、期間Ｔ１ａが本発明にいう第１期間に相当し、期間Ｔ１ｂが本発明にいう第２期間に相当する。
【００５１】
図７に示した波形の駆動信号ＣＯＭを生成する場合には、立ち上がり期間Ｔ１において、クロック信号ＣＬＫ２が入力される度に駆動信号ＣＯＭの電圧値が上昇する波形であった。しかしながら、図９に示した例では、クロック信号ＣＬＫ２が入力されて駆動信号ＣＯＭの電圧値が上昇する期間Ｔ１ａの間に駆動信号ＣＯＭの電圧値を保持する期間Ｔ１ｂを設けることにより、駆動信号ＣＯＭのスルーレートを低下させている。
【００５２】
ここで、駆動信号ＣＯＭのスルーレートを低下させるのは、液滴吐出装置から吐出される液滴の粘性が高く、しかも一度に吐出する液滴の量が数μｇと従来よりも数百倍程度多い場合もあり、必要となる量の液滴を吐出させるには、圧力発生素子４８ａを時間的に緩やかに変形させる必要があるためである。例えば、図７に示した立ち上がり期間Ｔ１、保持期間Ｔ２、及び立ち下がり期間Ｔ３は、１ｓ、５００ｍｓ、及び２０μｓ程度にそれぞれ設定される。尚、立ち上がり期間Ｔ１、保持期間Ｔ２、及び立ち下がり期間Ｔ３の時間は、粘性体の粘度に応じて各々設定されている。ここで、粘性体の粘度は、例えば常温（２５℃）で１０〜４０，０００［ｍＰａ・ｓ］の範囲である。
【００５３】
立ち上がり期間Ｔ１を１秒程度の長時間に設定するのは、圧力発生素子４８ａを急速に変形させたときに、粘性体の高い粘性のためメニスカスが崩れ、ノズル開口４８ｃから気泡が入ることを防止するためである。また、保持期間Ｔ１１は立ち上がり期間Ｔ１の半分程度（５００ｍｓ程度）に設定されているが、これは液滴吐出ヘッド１８の構造によって決定される液滴吐出ヘッド１８の固有振動数の影響を避けるためである。つまり、立ち上がり期間Ｔ１が経過すると粘性体の表面張力により液滴吐出ヘッド１８の固有振動数で振動を引き起す。この振動は時間の経過に伴って減衰し、やがて静止した状態となる。粘性体の表面が振動している状態で粘性体を吐出するのは好ましくないため、保持期間Ｔ２は振動が静止するために必要な充分の長さに設定される。立ち下がり期間Ｔ３は、粘性体の吐出速度を得るために、２０μｓ程度の短い時間に設定される。
【００５４】
図９に示した例では、駆動信号ＣＯＭのスルーレートは、期間Ｔ１ａにおける駆動信号ＣＯＭの電圧変化量ΔＶ１１と期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数とによって決定されるが、これらは、圧力発生素子４８ａの単位時間当たりの変形率に応じて設定される。例えば、圧力発生素子４８ａをより緩やかに変形させる時には、電圧変化量ΔＶ１１の値をより小さくし、期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数をより多くする。いま、簡単化のために、駆動信号ＣＯＭの電圧変化量を示すデータ信号ＤＡＴＡが符号無しの１０ビットの信号であるとする。このとき、電圧変化量は２10＝１０２４通りの値を取り得るが、緩やかな立ち上がりの波形を生成するために最小値の電圧変化量が設定されているとする。
【００５５】
駆動信号ＣＯＭの電圧値が最小値から最大値へ変化する時間が１ｓである波形を生成するには、駆動信号ＣＯＭの取り得る値が２10であるため、１ｓの間に期間Ｔ１ａと期間Ｔ１ｂとが１０２４回繰り返される必要がある。従って、期間Ｔ１ａと期間Ｔ１ｂとの時間は１ｓ／１０２４＝０．９７６ｍｓに設定される。ここで、クロック信号ＣＬＫ２の周波数が１０ＭＨｚであるとすると、その１周期分の時間は０．１μｓであるので、期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２の数は、１００００クロック程度に設定される。
【００５６】
また、図９に示した例では、期間Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の１周期分の時間に設定され、期間Ｔ２がクロック信号ＣＬＫ２の１００００周期程度分の時間に設定されていたが、期間Ｔ１ａをクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定しても良い。図１０は、期間Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定されているときの駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示す図である。尚、図１０においても、駆動信号ＣＯＭの値を上昇させるときの波形の一例を図示している。
【００５７】
図１０に示した例では、周期Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の４周期分に設定されている。このとき、駆動信号ＣＯＭの電圧値が最小値から最大値へ変化する時間が１ｓである波形を生成するには、期間Ｔ１ｂの時間は図９に示した期間Ｔ１ｂに設定された時間の４倍に設定される。このように、期間Ｔ１ａにおいて駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる回数と期間Ｔ１ｂにおいて基準信号ＣＯＭの電圧値が保持されるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数とは、圧力発生素子４８ａの単位時間当たりの変形率に応じて設定される。尚、図９に示した駆動信号ＣＯＭのノスルーレートと図１０に示した駆動信号ＣＯＭのスルーレートは同一である。図１０のように、期間Ｔ１ａの時間をクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定し、この期間Ｔ１ａ内において駆動信号ＣＯＭの電圧値を電圧変化量ΔＶ１１の複数倍に変化させているのは次の理由による。
【００５８】
つまり、図６を参照すると生成された駆動信号はＤ／Ａ変換器５４でアナログ信号に変換された後、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６において、電圧値及び電流値がそれぞれ増幅されるが、時間０．１μｓの間に駆動信号の電圧値を電圧変化量ΔＶ１１だけ変化させたときに、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６が応答しない虞があるためである。この不具合を避けるため、図１０に示したように、クロック信号ＣＬＫ２の複数周期分の間、駆動信号の電圧値を上昇させている。かかる制御を行うことにより、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６が確実に動作するようにしている。このように、本実施形態では、期間Ｔ１ａにおいて駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる回数と期間Ｔ１ｂにおいて基準信号ＣＯＭの電圧値が保持されるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数とは、更に駆動信号ＣＯＭを圧力発生素子４８ａに供給する供給装置としての電圧増幅部５５及び電流増幅部５６の追従性能に応じて設定されることが好ましい。
【００５９】
図１１は、図９又は図１０に示した波形の駆動信号を生成するときの制御部３４及び駆動信号生成部３６の動作を示すフローチャートである。尚、図１１では、図７中の立ち上がり期間Ｔ１の波形を生成するときの動作のみを図示している。図７中の立ち上がり期間Ｔ１の波形を生成するときには、制御部３４に設けられたＣＰＵは制御部３４内のデータ記憶部に予め記憶されている期間Ｔ１の時間の長さを読み出しているものとする。
【００６０】
制御部３４に設けられたＣＰＵは、制御部３４内のデータ記憶部に予め記憶されている電圧変化量ΔＶ１１並びに図９又は図１０に示した期間Ｔ１ａのクロックＣＬＫ２のクロック数及び期間Ｔ１ｂのクロックＣＬＫ２のクロック数を読み出す（ステップＳ１０）。次に、制御部３４に設けられたＣＰＵは、読み出した電圧変化量をデータ信号をして駆動信号生成部３６に出力する（ステップＳ１２）。このデータ信号が駆動信号生成部３６に出力されると、図８を参照して説明したように、駆動信号生成部３６内のメモリ５０に記憶される。以上の処理が終了すると、制御部３４から駆動信号生成部３６へクロック信号ＣＬＫ１が出力される（ステップＳ１４）。
【００６１】
このクロック信号ＣＬＫ１によって、メモリ５０に記憶されているデータ信号（電圧変化量ΔＶ１１を示す信号）がラッチ５１にラッチされる。次に、制御部３４は、クロック信号ＣＬＫ１を出力した後に、駆動信号生成部３６へ出力されたクロック信号ＣＬＫ２のクロック数が、ステップＳ１０で読み出した期間Ｔ１ａのクロック数以上であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、駆動信号生成部３６の加算器５２において、電圧変化量が加算され、駆動信号ＣＯＭの電圧値はクロックＣＬＫ２に同期して上昇する（ステップＳ１８）。仮に、図１０に示した波形の駆動信号を生成するように設定されている場合には、ステップＳ１６，Ｓ１８の処理が４回繰り返される。尚、ステップＳ１８は、本発明にいう第１ステップに相当する。
【００６２】
一方、ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、制御部３４から駆動信号生成部３６へクロック信号ＣＬＫ１が出力される（ステップＳ２０）。このクロック信号ＣＬＫ１が入力されると、値「０」を示す信号がラッチ５１にラッチされる。次に、制御部３４は、ステップＳ２０の処理でクロック信号ＣＬＫ１を出力した後に、駆動信号生成部３６へ出力されたクロック信号ＣＬＫ２のクロック数が、ステップＳ１０で読み出した期間Ｔ１ｂのクロック数以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、ラッチ５１には、値「０」を示す信号がラッチされているため、駆動信号ＣＯＭの電圧値は保持される（ステップＳ２４）。
【００６３】
仮に、図９に示した波形の駆動信号を生成するように設定されている場合には、ステップＳ１２，Ｓ２４の処理が１００００回程度繰り返される。尚、ステップＳ２４は、本発明にいう第２ステップに相当する。ステップＳ２２の判断結果が「ＹＥＳ」になると、期間Ｔ１が経過したか否かが判断される（ステップＳ１６）。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１４の処理に戻って、前述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ２６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、期間Ｔ１の波形を生成する処理が終了する。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態によるヘッド駆動方法について説明したが、上述したヘッド駆動方法は、図７に示す立ち上がり期間Ｔ１、保持期間Ｔ２、及び立ち下がり期間Ｔ３からなる駆動信号ＣＯＭを生成する場合の説明であった。本実施形態のヘッド駆動装置及び方法は、上記の３つの期間からなる駆動信号ＣＯＭを生成する場合に限られず、例えば図１２に示す波形の駆動信号ＣＯＭを生成する場合にも適用することができる。
【００６５】
図１２は、液滴を吐出した後の液滴のサテライト及び粘性体のメニスカスを考慮した駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。粘度の高い液滴を吐出する場合には、例えば圧力発生素子４８ａを緩やかに変形させて粘性体を液滴吐出ヘッド１８内に引き込んだ後で、圧力発生素子４８ａを急速に変形（復元）させてある程度の液滴の吐出速度を得る必要がある。このため、図１２に示すように、圧力発生素子４８ａを変形させる期間Ｔ１０が長時間（１ｓ程度）程度に設定され、復元する期間Ｔ１２が短時間（２０μｓ程度）に設定される。
【００６６】
ここで、図１２に示した期間Ｔ１０〜Ｔ１３の波形を有する駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作について説明する。図１３は、図１２に示した期間Ｔ１０〜Ｔ１３の波形を有する駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。まず、期間Ｔ１０において、駆動信号ＣＯＭの電圧値を緩やかに上昇させると、図１３（ａ）に示すように液滴吐出ヘッド１８に設けられた圧力発生素子４８ａが緩やかに変形し、粘性体が粘性体室４８ｄから圧力発生室４８ｂに供給されるとともに、図示のようにノズル開口４８ｃ近傍に位置する粘性体も僅かに圧力発生室４８ｂ内部方向へ引き込まれる。
【００６７】
次に、期間Ｔ１１において駆動信号ＣＯＭの電圧値が所定時間（例えば、５００ｍｓ）保持された後、期間Ｔ１２において２０μｓ程度の時間で急速に圧力発生素子４８ａを変形（復元）させると、図１３（ｂ）に示すように、ノズル開口４８ｃから液滴Ｄ１が吐出される。期間Ｔ１２の経過後、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させないと粘性体は高い粘性を有するため、図１３（ｂ）に示した液滴Ｄ１の尾部Ｄ２の一部が分離して、図１３（ｃ）に示すように本来の液滴Ｄ３以外にサテライトＳＴが生じてしまう。このサテライトＳＴは、液滴Ｄ３とは異なる方向へ飛散することがあるため、液滴Ｄ３を着弾させるときに、着弾面を汚染する可能性がある。また、図１２中の期間Ｔ１０〜Ｔ１２の波形の駆動信号を間欠的に圧力発生素子４８ａに印加して、所定の時間間隔をおいて液滴を連続的に吐出させる場合には、粘性体の高い粘性のためにノズル開口４８ｃにおけるメニスカスが崩れ、液滴を吐出させる上で好ましくない状況が生ずる。
【００６８】
これらの不具合を防止するため、図１２中の期間Ｔ１０〜期間Ｔ１２の波形の後に、圧力発生素子４８ａを所定量変形させる期間Ｔ１４，Ｔ１５（アフターケア期間）を設けている。この期間Ｔ１４，Ｔ１５の駆動信号は本発明にいう補助駆動信号に相当する。アフターケア期間は期間Ｔ１２の後、例えば１０μｓ程度に設定された期間Ｔ１３の後に設けられる。ここで、アフターケア期間の期間Ｔ１４は２０μｓ程度に設定され、期間Ｔ１５は１ｓ程度に設定される。期間Ｔ１４を２０μｓ程度の短時間に設定するのは、圧力発生素子４８ａを急速に変形させることで、一度ノズル開口４８ｃから吐出された液滴の一部を引き戻して、サテライトＳＴを防止するためである。また期間Ｔ１５を１ｓ程度の長時間に設定するのはメニスカスを崩さないためである
【００６９】
この様子を図１４を用いて説明する。図１４は、アフターケア期間が設けられた駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。まず、図１２中の期間Ｔ１０において、駆動信号ＣＯＭの電圧値を緩やかに上昇させると、図１４（ａ）に示すように液滴吐出ヘッド１８に設けられた圧力発生素子４８ａが緩やかに変形し、粘性体が粘性体室４８ｄから圧力発生室４８ｂに供給されるとともに、図示のようにノズル開口４８ｃ近傍に位置する粘性体も僅かに圧力発生室４８ｂ内部方向へ引き込まれる。
【００７０】
次に、期間Ｔ１１において駆動信号ＣＯＭの電圧値が所定時間（例えば、５００ｍｓ）保持された後、期間Ｔ１２において２０μｓ程度の時間で急速に圧力発生素子４８ａを変形（復元）させると、図１４（ｂ）に示すように、ノズル開口４８ｃから液滴Ｄ１が吐出される。期間Ｔ１２の経過後、期間Ｔ１３を経て期間Ｔ１４で図示の波形の駆動信号ＣＯＭが圧力発生素子４８ａに印加されると、圧力発生素子４８ａは図１４（ｃ）に示すように変形し、ノズル開口４８ｃから吐出された液滴Ｄ１の一部（図１４（ｂ）に示した尾部Ｄ２）がノズル開口内４８ｃに引き込まれる。このように、サテライトＳＴが生ずる原因となる尾部Ｄ２がノズル開口４８ｃ内に引き込まれるためサテライトの発生を防止することができる。
【００７１】
以上のように、期間Ｔ１４の波形によりサテライトの発生を防止することができるが、期間Ｔ１４では圧力発生素子４８ａを変形させているため、図１４（ｃ）に示すように粘性体の表面がノズル開口４８ｃ内に引き込まれた状態となり、メニスカスが僅かに崩れる。この崩れを補正するために、期間Ｔ１５において圧力発生素子４８ａを緩やかに変形（復元）してメニスカスを一定の状態に維持している（図１４（ｄ）参照）。
【００７２】
アフターケア期間が設けられた駆動信号ＣＯＭによって液滴吐出ヘッド１０を駆動する場合には、期間Ｔ１０及び期間Ｔ１５において圧力発生素子４８ａを緩やかに変形及び復元させる必要があり、更には期間Ｔ１２及び期間Ｔ１４において圧力発生素子４８ａを急速に復元及び変形させる必要がある。このような低スルーレート及び高スルーレートを波形の一部として有する駆動信号ＣＯＭを生成する場合であっても、本実施形態ではスルーレートに応じて期間Ｔ１ａにおける電圧変化量及び期間Ｔ１ａのクロック信号ＣＬＫ２のクロック数、並びに、期間Ｔ１ｂのクロック信号ＣＬＫ２のクロック数を適宜設定するだけで対応することができる。また、粘性体の表面状態やサテライト等を考慮して、駆動信号ＣＯＭの波形形状を任意に設定することが可能である。
【００７３】
〔液滴吐出ヘッドの具体的構成〕
上述した説明では簡略化した構成の液滴吐出ヘッド１８を示して説明したが、以下では液滴吐出ヘッド１８の具体的構成について説明する。図１５は、液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の一例を示す図である。図１５において、第１の蓋部材７０は、厚さが６μｍ程度のジルコニア（ＺｒＯ）の薄板から構成されており、その表面には一方の極となる共通電極７１が形成されている。また、共通電極７１の表面には後述するようにＰＺＴ等からなる圧力発生素子４８ａが固定され、更に、圧力発生素子４８ａの表面にＡｕ等の比較的柔軟な金属の層からなる駆動電極７２が形成されている。
【００７４】
圧力発生素子４８ａは第１の蓋部材７０とともに、撓み振動型のアクチュエータを構成しており、圧力発生素子４８ａが充電されると収縮して圧力発生室４８ｂの体積を縮める変形を行い、圧力発生素子４８ａが放電されると伸長して圧力発生室４８ｂの体積を元に拡げる方向に変形するようになっている。スペーサ７３は、厚みが例えば１００μｍ程度のジルコニア等のセラミック板に通孔を形成したものである。スペーサ７３が第１の蓋部材７０と後述する第２の蓋部材７４とにより両面が封止されることによって圧力発生室４８ｂが形成される。
【００７５】
第２の蓋部材７４は、第１の蓋部材７０と同様にジルコニア等のセラミック板により形成されている。この、第２の蓋部材７４は、圧力発生室４８ｂと後述する粘性体供給口７５とを接続する連通孔７６と、圧力発生室４８ｂの他端とノズル開口４８ｃとを接続するノズル連通孔７７とが形成され、スペーサ７３の他面に固定されている。以上説明した第１の蓋部材７０、スペーサ７３、及び第２の蓋部材７４は粘度状のセラミックス材料を所定の形状に成形し、それを積層して焼成することにより、接着剤を使用することなくアクチュエータユニット８６に纏められている。
【００７６】
粘性体供給口形成基板７８は、上述した粘性体供給口７５と連通孔７９とが形成されており、アクチュエータユニット８６の固定基板を兼ねるものである。粘性体室形成基板８０は、粘性体室となる通孔と粘性体供給口形成基板７８に形成された連通孔７９と接続される連通孔８１とが形成されている。ノズルプレート８２には、粘性体を吐出するためのノズル開口４８ｃが形成されている。これらの粘性体供給口形成基板７８、粘性体室形成基板８０、及びノズルプレート８２は、各々の間に熱溶着フィルムや接着剤等の接着層８３，８４により固定されて流路ユニット８７に纏められている。この流路ユニット８７と前述したアクチュエータユニット８６とは、熱溶着フィルムや接着剤等の接着層８５により固定されて液滴吐出ヘッド１８が構成されている。
【００７７】
以上の構成の液滴吐出ヘッド１８において、圧力発生素子４８ａを放電すると、圧力発生室４８ｂが膨張し、圧力発生室４８ｂ内の圧力が低下して粘性体室４８ｄから圧力発生室４８ｂ内に粘性体が流入する。これに対して、圧力発生素子４８ａを充電すると、圧力発生室４８ｂが縮小し、圧力発生室４８ｂ内の圧力が上昇して圧力発生室４８ｂ内の粘性体が液滴としてノズル開口４８ｃを介して外部に吐出される。
【００７８】
図１６は、図１５に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。図１６において、圧力発生素子４８ａを作動させるための駆動信号ＣＯＭは、中間電位ＶＣを時刻ｔ１１まで所定時間だけ維持した後（ホールドパルスＰ１）、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間Ｔ２１の間に最低電位ＶＢまで一定の勾配で電圧値を下降する（放電パルスＰ２）。この期間Ｔ２１では、図１１に示した処理が行われ、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる期間Ｔ１ａの間に、駆動信号ＣＯＭの電圧値を保持する期間Ｔ２ｂが設けられた波形の駆動信号が生成される。
【００７９】
この最低電位ＶＢを時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの期間Ｔ２２の間維持した後（ホールドパルスＰ３）、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間Ｔ２３の間に最高電位ＶＨまで一定の勾配で上昇させ（充電パルスＰ４）、この最高電位ＶＨを時刻ｔ１５まで所定時間だけ保持し（ホールドパルスＰ５）、しかる後に、時刻ｔ１６までの期間Ｔ２５の間に中間電位ＶＣまで再び下降させる（放電パルスＰ６）。
【００８０】
このような駆動信号ＣＯＭを図１５に示した液滴吐出ヘッドに印加すると、先に印加された充電パルスで液滴を吐出した後の粘性体のメニスカスは、ホールドパルスＰ１が印加されている間、粘性体表面張力により所定の周期の振動でノズル開口４８ｃを中心とする振動を引き起し、この時間の経過に伴って、メニスカスは振動を減衰させながら、やがて静止した状態となる。次に、放電パルスＰ２を印加すると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を膨張させる方向に撓み、圧力発生室４８ｂに負圧が生じる。その結果、メニスカスはノズル開口４８ｃの内部に向かう動きを引き起し、メニスカスはノズル開口４８ｃの内部に引き込まれる。
【００８１】
そして、ホールドパルスＰ３が印加されている間、この状態が保持された後、充電パルスＰ４が印加されると、圧力発生室４８ｂに正圧が発生し、メニスカスはノズル開口４８ｃから押し出され、液滴が吐出される。しかる後に、放電パルスＰ６を印加すると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を膨張させる方向に撓み、圧力発生室４８ｂに負圧が生じる。その結果として、メニスカスはノズル開口４８ｃの内部に向かう動きを引き起こす。そして、粘性体の表面張力により所定の周期の振動でノズル開口４８ｃを中心とする振動を引き起した後、時間の経過に伴って、メニスカスは振動を減衰させながら、再び、静止した状態に戻る。以上、図１５に示した液滴吐出ヘッドに供給する駆動信号の波形について説明したが、メニスカスを一定の状態に維持するため及びサテライトを防止するために、図１２に示したアフターケア期間を設け、粘性体の粘度及び液滴吐出ヘッドの応答特性に応じた波形を生成することが好ましい。
【００８２】
〔液滴吐出ヘッドの他の具体的構成〕
図１７は、液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の他の例を示す図である。尚、図１７においては、伸縮振動する圧電振動子を圧力発生素子として用いた記録ヘッド４１の機械的断面構造の一例を示してある。図１７に示した液滴吐出ヘッド１８において、９０はノズルプレートであり、９１は流路形成板である。ノズルプレート９０にはノズル開口４８ｃが形成されており、流路形成板９１には、圧力発生室４８ｂを区画する通孔、圧力発生室４８ｂに両側で連通する２つの粘性体供給口９２を区画する通孔又は溝、及びこれらの粘性体供給口９２にそれぞれ連通する２つの共通の粘性体室４８ｄを区画する通孔が形成されている。
【００８３】
振動板９３は、弾性変形可能な薄板から構成され、ピエゾ素子等の圧力発生素子４８ａの先端に当接し、流路形成板９１を挟んでノズルプレート９０と液密に一体に固定され、流路ユニット９４を構成している。基台９５には、圧力発生素子４８ａを振動可能に収容する収容室９６と、流路ユニット９４を支持する開口９７とが構成され、圧力発生素子４８ａの先端を開口９７から露出させた状態で圧力発生素子４８ａを固定基板９８で固定している。また、基台９５は、振動板９３のアイランド部９３ａを圧力発生素子４８ａに当接させた状態で、流路ユニット９４を開口９７に固定して液滴吐出ヘッドを纏めている。
【００８４】
図１８は、図１７に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。図１８において、圧力発生素子４８ａを作動させるための駆動信号ＣＯＭは、その電圧値が中間電位ＶＣからスタートした後（ホールドパルスＰ１１）、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの間の期間Ｔ３１で最高電位ＶＨまで一定の勾配で上昇する（充電パルスＰ１２）。この期間Ｔ３１では、図１１に示した処理が行われ、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる期間Ｔ１ａの間に、駆動信号ＣＯＭの電圧値を保持する期間Ｔ２ｂが設けられた波形の駆動信号が生成される。
【００８５】
この最高電気ＶＨを時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの期間Ｔ３２の間維持した後（ホールドパルスＰ１３）、時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの期間Ｔ３３の間に最低電位ＶＢまで一定の勾配で下降した後（放電パルスＰ１４）、時刻ｔ２４から時刻ｔ２５までの期間Ｔ３４の間、最低電位ＶＢを所定時間だけ維持する（ホールドパルスＰ１５）。そして、時刻ｔ２５から時刻ｔ２６までに電圧値は中間電位ＶＣまで一定の勾配で上昇する（充電パルスＰ１６）。
【００８６】
このように構成した記録ヘッド４１において、駆動信号ＣＯＭに含まれる充電パルスＰ１２が圧力発生素子４８ａに印加されると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を膨張させる方に撓み、圧力発生室４８ｂ内に負圧を発生させる。その結果、メニスカスはノズル開口４８ｃ内に引き込まれる。次に、放電パルスＰ１４を印加すると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を収縮させる方向に撓み、圧力発生室４８ｂに正圧が生じる。その結果、ノズル開口４８ｃから液滴が吐出される。そして、ホールドパルスＰ１５が印加された後、充電パルスＰ１６を印加して、メニスカスの振動を抑える。以上、図１７に示した液滴吐出ヘッドに供給する駆動信号の波形について説明したが、この構成の液滴吐出ヘッドに供給する駆動信号に関して、メニスカスを一定の状態に維持するため及びサテライトを防止するために、図１２に示したアフターケア期間を設け、粘性体の粘度及び液滴吐出ヘッドの応答特性に応じた波形を生成しすることが好ましい。
【００８７】
以上説明した本実施形態によるヘッド駆動方法については、その方法を実現するためのプログラムの全体又はその一部がコンピュータが読み取ることのできるフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤーＲＷ、ＤＶＤ（登録商標）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、光磁気ディスク、ストリーマ、ハードディスク、メモリ、その他の記録媒体に格納されていても良い。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態のヘッド駆動装置及び方法によれば、駆動信号ＣＯＭの立ち上がり期間又は立ち下がり期間の波形を生成する場合、制御部３４及び駆動信号生成部３６が、電圧値を変化させる期間Ｔ１ａの間に電圧値を保持する期間Ｔ１ｂが設けられた駆動信号ＣＯＭを生成している。このため、駆動信号ＣＯＭの電圧値の単位時間当たりの変化率を期間Ｔ１ａの電圧変化量ΔＶ１１及び期間Ｔ１ａに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数並びに期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数に応じて適宜設定することができる。従って、液滴吐出ヘッド１８に設けられる圧力発生素子４８ａを数秒かけて緩やかに変形又は復元させることも、数百ナノ秒の短時間に変形又は復元させることもできる。
【００８９】
高い粘性を有する粘性体を吐出する場合には粘性体を緩やかに液滴吐出ヘッド１８（圧力発生室４８ｂ）内に引き込んでから、ある程度の速度で液滴を吐出させなければならない。本実施形態においては、以上のように、圧力発生素子４８ａを数秒かけて緩やかに変形又は復元させることも、数百ナノ秒の短時間に変形又は復元させることもできるため、高い粘度を有する粘性体を吐出する場合には極めて好適である。
【００９０】
また、本実施形態は、駆動信号ＣＯＭの電圧値の単位時間当たりの変化率を期間Ｔ１ａの電圧変化量ΔＶ１１及び期間Ｔ１ａに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数並びに期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数に応じて設定しているため、適用することができる波形の形状には特に限定されない。従って、液滴を吐出させる動作を行っている間において、常時メニスカスを良好に維持することができるとともに、汚染の原因となるサテライトの発生を防止する波形形状も容易に生成することができる。その結果として、高精度に所定量の粘性体を常時吐出することができる。
【００９１】
更に、本実施形態において、駆動信号ＣＯＭの電圧値の単位時間当たりの変化率を可変にするために期間Ｔ１ａの電圧変化量ΔＶ１１及び期間Ｔ１ａに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数並びに期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数を適宜設定しているが、かかる構成にするには大幅な装置構成の変更を必要とせずほぼソフトウェアの変更のみで実現可能である。従って、新規な製造設備を殆ど必要とせず既存の設備で実現することができる。また、従来装置を用いることで資源の有効利用を図ることができる。また更に、本実施形態のデバイス製造方法では、液滴吐出装置３，７，１１を含む製造工程により、デバイスを製造する構成を採用した。この構成によれば、製品の仕様変更等に柔軟に対応することができるようになっているので、多種多様な幅広い仕様範囲のデバイスを製造することが可能となる。
【００９２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に構成の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、図１に示したように、赤（Ｒ）の液滴を着弾させる液滴吐出装置３、緑（Ｇ）の液滴を着弾させる液滴吐出装置７、及び青（Ｂ）の液滴を着弾させる液滴吐出装置１１が個別に設けられており、各液滴吐出装置３，７，１１に設けられる液滴吐出ヘッド１８からは単色の液滴が吐出されるデバイス製造装置を例に挙げて説明した。
【００９３】
しかしながら、本発明は赤の液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、緑の液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、及び青の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドが全て一体化されている液滴吐出ヘッドにも適用することができる。また、例えば、本装置の液滴吐出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こととなる。
【００９４】
更に、本実施形態の液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置は、最初にＲ（赤色）のパターン形成を行い、続いてＧ（緑色）のパターン形成、そして最後にＢ（青色）のパターン形成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてその他の順番でパターン形成するものとしても良い。また、上記実施形態では、粘性体として高粘度の粘性体を例に挙げて説明したが、本発明は粘性体の吐出のみに限定される訳ではなく、粘性を有する液体、樹脂一般を吐出する場合に適用することができる。また、上記形態では、液滴吐出ヘッドに設けられる圧力発生素子として圧電振動子を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明は、熱により圧力発生室内に圧力を発生させる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置等にも適用することができる。
【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を備えるデバイス製造装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】 デバイス製造装置を用いてＲＧＢパターンを形成する工程を含めたカラーフィルタ基板の一連の製造工程を示す図である。
【図３】 デバイス製造装置が備える各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であり、（ａ）はストライプ型のパターンを示す斜視図であり、（ｂ）はモザイク型のパターンを示す部分拡大図であり、（ｃ）はデルタ型のパターンを示す部分拡大図である。
【図４】 本発明の一実施形態によるデバイス製造方法を用いて製造されるデバイスの一例を示す図である。
【図５】 本発明の一実施形態による液滴吐出装置及びヘッド駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】 駆動信号生成部３６の構成を示すブロック図である。
【図７】 駆動信号生成部３６が生成する駆動信号の波形の一例を示す図である。
【図８】 制御部３４から駆動信号生成部３６へデータ信号ＤＡＴＡ及びアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４を転送するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】 スルーレートが低く設定されているときに、駆動信号生成部３６から出力される駆動信号ＣＯＭの一例を示す図である。
【図１０】 期間Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定されているときの駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示す図である。
【図１１】 図９又は図１０に示した波形の駆動信号を生成するときの制御部３４及び駆動信号生成部３６の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 液滴を吐出した後の液滴のサテライト及び粘性体のメニスカスを考慮した駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。
【図１３】 図１２に示した期間Ｔ１０〜Ｔ１３の波形を有する駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。
【図１４】 アフターケア期間が設けられた駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。
【図１５】 液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の一例を示す図である。
【図１６】 図１５に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。
【図１７】 液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の他の例を示す図である。
【図１８】 図１７に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。
【符号の説明】
１８……液滴吐出ヘッド（ヘッド）
３０……プリントコントローラ（ヘッド駆動装置）
３４……制御部（駆動信号生成手段）
３６……駆動信号生成部（駆動信号生成手段）
４８ａ……圧力発生素子
５５……電圧増幅部（供給装置）
５６……電流増幅部（供給装置）
ＣＬＫ２……クロック信号（基準クロック）
ＣＯＭ……駆動信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッド駆動装置及び方法、液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びにデバイス製造方法及びデバイスに係り、特に高い粘性を有する液状樹脂等の粘性体を吐出するヘッドを駆動するヘッド駆動装置及び方法、該ヘッド駆動装置を備える液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びに上記方法を用いて粘性体を吐出する工程を１つの工程として含み、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、カラーフィルタ基板、マイクロレンズアレイ、コーティング層を有する光学素子、その他のデバイスを製造するデバイス製造方法及びそのデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばコンピュータ及び携帯情報機器等の各種電子機器が著しく発達しているが、これらの電子機器の発達に伴って液晶表示装置、特に表示能力の高いカラー液晶表示装置を備えた電子機器が増大している。また、カラー液晶表示装置は、小型であるにもかかわらず表示能力が高いため、使用される用途（範囲）が広がっている。カラー液晶表示装置は、表示画像をカラー化するためのカラーフィルタ基板を備えている。このカラーフィルタ基板の製造方法は種々案出されているが、その１つとして基板に対してＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各液滴を所定パターンで着弾させる液滴吐出方式が提案されている。
【０００３】
この液滴吐出方式を実現する液滴吐出装置は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを複数備えている。各液滴吐出ヘッドは外部から供給される液を一時的に蓄える液室と、液室内の液を加圧して所定量だけ吐出させる駆動源となる圧電素子（例えば、ピエゾ素子）と、液室からの液滴が吐出されるノズルが穿設されたノズル面とを備えている。これら液滴吐出ヘッドは、互いに等ピッチ間隔に配置されてヘッド群を構成しており、ヘッド群をスキャン方向（例えば、Ｘ方向）に沿って基板に対してスキャンさせながら液滴を吐出させていくことで、基板上にＲ，Ｇ，Ｂの各液滴を着弾させている。一方、スキャン方向に対して直交する方向（例えば、Ｙ方向）における基板の位置調整は、基板を載置する載置台を移動させることにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したカラー液晶表示装置が備えるカラーフィルタ基板を製造する際には、一般家庭で使用されるカラープリンタで用いられるインクよりも高粘度の粘性体が用いられる場合が多い。一般家庭で使用されるカラープリンタの場合には、粘度の低い粘性体（例えば、常温（２５℃）で３．０［ｍＰａ・ｓ（ミリ・パスカル・秒）］程度の粘性を有する粘性体）は粘性抵抗が低いために、圧電素子の駆動時間が短時間（例えば、数μｓ）であっても、液滴を必要となる量だけ吐出させることができる。また、一般家庭で使用されるカラープリンタは高速印刷が求められるため、液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置も高速印刷を実現するために、圧電素子を高速に振動させるように設計されている。
【０００５】
例えば、従来のヘッド駆動装置は、圧電素子に印加する駆動信号の１つの基準クロック当たりの電圧値の変化量を示すデータと駆動信号の電圧値を変化させる時間を規定するクロック信号とが入力され、このデータ及びクロック信号に基づいて基準クロックに同期して駆動信号を生成する駆動信号生成部を備えている。駆動信号生成部に入力される基準クロックは、その周波数が１０ＭＨｚ程度であり、データは符号付きの１０ビット程度のディジタル信号である。この駆動信号生成部は、上記のクロック信号が入力されるまで、基準クロックが入力される度に入力されるデータの値を加算することにより、駆動信号の立ち上がり又は立ち下がりの波形を生成する。
【０００６】
従来のヘッド駆動装置において、立ち上がり又は立ち下がりの波形が急峻な駆動信号を生成するには、駆動信号生成部に入力するデータの値をより大きく又はより小さくすればよい。例えば、データの最大値又は最小値（負の値）を駆動信号生成部に入力すると、基準クロックの１周期分の時間で急激に立ち上がり又は立ち下がる駆動信号を生成することができる。尚、実際には駆動信号生成部と圧電素子との間に設けられるＤ／Ａコンバータの応答遅延があるため、駆動信号の立ち上がり又は立ち下がり時間は基準クロックの１周期分の時間よりも長くなる。
【０００７】
一方、立ち上がり又は立ち下がりの波形が緩やかな駆動信号を生成するには、駆動信号生成部に入力するデータの値をより小さくするとともに、より遅い時間にクロック信号が入力されるようにすればよい。いま、簡単化のためにデータが符号無しの１０ビットのディジタル信号であるとする。このとき、駆動信号は２10＝１０２４通りの値を取り得るが、緩やかな立ち上がりの波形を生成するために最小値のデータを入力すると、基準クロックの１０２４クロック分で駆動信号の電圧値が最小値から最大値へ変化する。基準クロックが１０ＭＨｚのときには、その１周期分の時間は０．１μｓであるので、理論的には駆動信号の立ち上がり又は立ち下がりに要する時間を０．１〜１０２．４μｓ程度の範囲で可変することができる。
【０００８】
しかしながら、カラーフィルタ基板を製造するために用いられる液滴吐出装置では、上述したように粘度の高い粘性体が用いられるため、必要となる液滴を吐出させるためには、圧電素子を長時間かけて振動させる必要がある。例えば、カラーフィルタを製造する場合には、数ミリ秒かけて振動させる必要がある。更に、マイクロレンズを製造する場合には１秒程度の長時間で振動させる必要がある。上述のように、従来のヘッド駆動装置は圧電素子を高速に振動させるように設計されており、立ち上がり又は立ち下がりに要する時間を最長でも１０２．４μｓ程度に設定することしかできないため、単純に一般家庭で用いられているヘッド駆動装置を高粘度の粘性体を吐出する液滴吐出装置のヘッド駆動装置として転用することはできないという問題があった。
【０００９】
この問題は、液晶表示装置に設けられるカラーフィルタ基板を製造する場合のみに生ずる問題でなはく、有機ＥＬ（ELectroluminescence）ディスプレイを製造する場合、高粘度の透明液状樹脂によりマイクロレンズアレイを製造する場合、高粘度の液状樹脂を用いて眼鏡レンズ等の光学素子の表面にコーティング層を形成する場合等、製造工程の１つとして粘性体を吐出させる工程が設けられるデバイス製造法について一般的に生ずる問題である。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、圧電素子等の圧力発生素子を備えるヘッドから粘性体を必要量吐出させることができるヘッド駆動装置及び方法、当該ヘッド駆動装置を備える液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びに製造工程の１つとして該方法を用いて粘性体を吐出する工程を有するデバイス製造方法及び上記液滴吐出装置又はデバイス製造方法を用いて製造されたデバイスを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のヘッド駆動装置は、基準クロックに同期して動作し、圧力発生素子を備えるヘッドの当該圧力発生素子に駆動信号を印加することにより当該圧力発生素子を変形させて粘性体を吐出させるヘッド駆動装置であって、一回の吐出時における前記圧力発生素子を一方向に変位させる期間に係る前記駆動信号の生成において、当該駆動信号の電圧値変化に係る第１期間および第２期間を設定し、当該第１期間で前記基準クロックに同期して電圧値を変化させる第１ステップと、当該第２期間で電圧値を保持する第２ステップと、を繰り返す駆動信号生成手段を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、前記ヘッド駆動装置を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明のヘッド駆動方法は、基準クロックに同期して動作し、圧力発生素子を備えるヘッドの当該圧力発生素子に駆動信号を印加することにより当該圧力発生素子を変形させて粘性体を吐出させるヘッド駆動装置のヘッド駆動方法であって、一回の吐出時における前記圧力発生素子を一方向に変位させる期間に係る前記駆動信号の生成において、当該駆動信号の電圧値変化に係る第１期間および第２期間を設定し、当該第１期間で前記基準クロックに同期して電圧値を変化させる第１ステップと、当該第２期間で電圧値を保持する第２ステップと、を繰り返すことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるヘッド駆動装置及び方法、液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びにデバイス製造方法及びデバイスについて詳細に説明する。以下の説明においては、まず、液滴吐出装置を備え、デバイスを製造する際に用いられるデバイス製造装置及びこのデバイス製造装置を用いて製造されるデバイス及びデバイス製造方法の例の説明を行い、次に液滴吐出装置に設けられているヘッド駆動装置、ヘッド駆動方法、及びヘッド駆動プログラムについて順に説明する。
【００１３】
〔液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置の全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、本実施形態の液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置は、加工される基板（ガラス基板：以下、ウェハＷという）を収容するウェハ供給部１と、ウェハ供給部１から移載されたウェハＷの描画方向を決めるウェハ回転部２と、ウェハ回転部２から移載されたウェハＷに対してＲ（赤）の液滴を着弾させる液滴吐出装置３と、液滴吐出装置３から移載されたウェハＷを乾燥させるベーク炉４と、これらの装置間でのウェハＷの移載作業を行うロボット５ａ，５ｂと、ベーク炉４から移載されたウェハＷを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部６と、中間搬送部６から移載されたウェハＷに対してＧ（緑）の液滴を着弾させる液滴吐出装置７と、液滴吐出装置７から移載されたウェハＷを乾燥させるベーク炉８と、これらの装置間でのウェハＷの移載作業を行うロボット９ａ，９ｂと、ベーク炉８から移載されたウェハＷを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部１０と、中間搬送部１０から移載されたウェハＷに対してＢ（青）の液滴を着弾させる液滴吐出装置１１と、液滴吐出装置１１から移載されたウェハＷを乾燥させるベーク炉１２と、これらの装置間でのウェハＷの移載作業を行うロボット１３ａ，１３ｂと、ベーク炉１２から移載されたウェハＷの収納方向を決めるウェハ回転部１４と、ウェハ回転部１４から移載されたウェハＷを収容するウェハ収容部１５とを備えて概略構成されている。
【００１４】
ウェハ供給部１は、１台あたり例えば２０枚のウェハＷを上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンローダ１ａ，１ｂを備えており、順次、ウェハＷが供給可能となっている。ウェハ回転部２は、ウェハＷに対して液滴吐出装置３によりどの方向に描画するかの描画方向決定と、これから液滴吐出装置３に移載する前の仮位置決めとを行うものであり、２台のウェハ回転台２ａ，２ｂにより、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷを回転可能に保持している。液滴吐出装置３，７，１１の詳細は後述するため、ここでは説明を省略する。
【００１５】
ベーク炉４は、ウェハＷを例えば１２０度以下の加熱環境下に５分間置くことにより、液滴吐出装置３から移載されてきたウェハＷの赤色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷの移動中に赤色の粘性体が飛散する等の不都合を防止可能としている。ロボット５ａ，５ｂは、基台を中心に伸展動作及び回転動作等が可能なアーム（図示省略）を備えており、このアームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるように構成されている。
【００１６】
中間搬送部６は、ロボット５ｂによりベーク炉４から移載されてきた加熱状態のウェハＷを次工程に送る前に冷却する冷却器６ａと、冷却後のウェハＷに対して液滴吐出装置７によって、どの方向に描画するかの描画方向の決定、及び、これから液滴吐出装置７に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台６ｂと、これら冷却器６ａ及びウェハ回転台６ｂ間に配置され、液滴吐出装置３，７間での処理速度差を吸収するバッファ６ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台６ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ又は１８０度ピッチでウェハＷを回転させることができるようになっている。
【００１７】
ベーク炉１０は上述したベーク炉６と同様の構造を有する加熱炉であり、例えばウェハＷを１２０度以下の加熱環境下に５分間置くことにより、液滴吐出装置７から移載されてきたウェハＷの緑色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷの移動中に緑色の粘性体が飛散する等の不都合を防止可能としている。ロボット９ａ，９ｂは、前述したロボット５ａ，５ｂと同様の構造を有しており、基台を中心として伸展動作及び回転動作等が可能なアーム（図示省略）を備え、アームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるように構成されている。
【００１８】
中間搬送部１０は、上述の中間搬送部６と同様の構造であり、ロボット９ｂによりベーク炉８から移載されてきた加熱状態のウェハＷを次工程に送る前に冷却する冷却器１０ａと、冷却後のウェハＷに対して液滴吐出装置１１によってどの方向に描画するかの描画方向の決定及びこれから液滴吐出装置１１に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台１０ｂと、これら冷却器１０ａ及びウェハ回転台１０ｂ間に配置され、液滴吐出装置７，１１間での処理速度差を吸収するバッファ１０ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台１０ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ又は１８０度ピッチでウェハＷを回転させることができるようになっている。
【００１９】
ウェハ回転部１４は、各液滴吐出装置３，７，１１によりＲ，Ｇ，Ｂパターンが形成された後の各ウェハＷに対して、各々が一定方向を向くように回転位置決め可能となっている。つまり、ウェハ回転部１４は、２台のウェハ回転台１４ａ，１４ｂを備えており、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷを回転可能に保持できるようになっている。ウェハ収容部１５は、ウェハ回転部１４より移載されてきた完成品のウェハＷ（カラーフィルタ基板）を、１台当たり、例えば２０枚づつ上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂを有しており、順次、ウェハＷを収容可能としている。
【００２０】
〔デバイス製造方法〕
次に、本発明の一実施形態によるデバイス製造方法及びこのデバイス製造方法を経て製造されるデバイスの一例について説明する。尚、以下の説明では、上述したデバイス製造装置を用いてカラーフィルタ基板を製造する製造方法を例に挙げて説明する。図２は、デバイス製造装置を用いてＲＧＢパターンを形成する工程を含めたカラーフィルタ基板の一連の製造工程を示す図である。
【００２１】
カラーフィルタ基板の製造に用いられるウェハＷは、例えば長方形型薄板形状の透明基板であり、適度の機械的強度と共に光透過性の高い性質を兼ね備えている。このウェハＷ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好ましく用いられる。尚、このウェハＷには、ＲＧＢパターン形成工程の前工程において、生産性を上げる観点から、複数のカラーフィルタ領域が予めマトリックス状に形成されており、これらカラーフィルタ領域をＲＧＢパターン形成工程の後工程で切断することにより、液晶表示装置に適合するカラーフィルタ基板として用いられるようになっている。
【００２２】
ここで、図３は、デバイス製造装置が備える各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であり、（ａ）はストライプ型のパターンを示す斜視図であり、（ｂ）はモザイク型のパターンを示す部分拡大図であり、（ｃ）はデルタ型のパターンを示す部分拡大図である。図３に示すように、各カラーフィルタ領域には、Ｒ（赤色）の粘性体、Ｇ（緑色）の粘性体、及びＢ（青色）の粘性体が、後述の液滴吐出ヘッド１８より所定のパターンで形成されるようになっている。この形成パターンとしては、図３（ａ）に示すストライプ型のパターンの他に、図３（ｂ）に示すモザイク型のパターン、又は、図３（ｃ）に示すデルタ型のパターンなどがあるが、本発明ではその形成パターンに関し、特に限定はされない。
【００２３】
図２に戻り、前工程であるブラックマトリックス形成工程では、図２（ａ）に示すように、透明のウェハＷの一方の面（カラーフィルタ基板の基礎となる面）に対して、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により、所定の厚さ（例えば、２μｍ程度）に塗布し、その後、フォトリソグラフィー法等の方法によりマトリックス状にブラックマトリックスＢＭ，…を形成していく。これらブラックマトリックスＢＭ，…の格子で囲まれる最小の表示要素は、所謂フィルターエレメントＦＥ，…といわれ、ウェハＷ面内の一方向（例えばＸ軸方向）の巾寸法が３０μｍであり、この方向に直交する方向（例えば、Ｙ軸方向）の長さ寸法が１００μｍ程度の大きさの窓である。ウェハＷ上にブラックマトリックスＢＭ，…を形成した後は、図示しないヒータにより熱を加えることで、ウェハＷ上の樹脂を焼成することがなされる。
【００２４】
このようにしてブラックマトリックスＢＭが形成されたウェハＷは、図１に示したウェハ供給部１の各マガジンローダ１ａ，１ｂに収容され、引き続きＲＧＢパターン形成工程が行われる。ＲＧＢパターン形成工程では、まず、マガジンローダ１ａ，１ｂの何れか一方に収容されたウェハＷを、ロボット５ａがそのアームにて吸着保持した後、ウェハ回転台２ａ，２ｂの何れか一方に載置する。そして、ウェハ回転台２ａ，２ｂは、これから赤色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとを行う。
【００２５】
次に、ロボット５ａは、各ウェハ回転台２ａ，２ｂ上のウェハＷを再び吸着保持し、今度は液滴吐出装置３へと移載する。この液滴吐出装置３では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントＦＥ，…内に、赤色の液滴ＲＤを着弾させる。この時の各液滴ＲＤの量は、加熱工程における液滴ＲＤの体積減少量を考慮した充分な量となっている。
【００２６】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントＦＥ，…に赤色の液滴ＲＤが充填された後のウェハＷは、所定の温度（例えば７０度程度）で乾燥処理される。この時、液滴ＲＤの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴ＲＤの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴ＲＤの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴ＲＤの溶媒が蒸発して、最終的に液滴ＲＤの固形分のみが残留して膜化する。
【００２７】
尚、赤色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉４によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット５ｂにより冷却器６ａへと搬送されて冷却される。冷却後のウェハＷは、バッファ６ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台６ｂへと移載され、これから緑色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。そして、ロボット９ａが、ウェハ回転台６ｂ上のウェハＷを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置７へと移載する。
【００２８】
液滴吐出装置７では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントＦＥ，…内に、緑色の液滴ＧＤを着弾させる。この時の各液滴ＧＤの量は、加熱工程における液滴ＧＤの体積減少量を考慮した充分な量となっている。このようにして所定の全てのフィルターエレメントＦＥ，…に緑色の液滴ＧＤが充填された後のウェハＷは、所定の温度（例えば、７０度程度）で乾燥処理される。この時、液滴ＧＤの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴ＧＤの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴ＧＤの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴ＧＤの溶媒が蒸発して、最終的に液滴ＧＤの固形分のみが残留して膜化する。
【００２９】
尚、この緑色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉８によって行われる。乾燥作業後のウェハＷは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット９ｂにより冷却器１０ａへと搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷは、バッファ１０ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台１０ｂへと移載され、これから青色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。その後、ロボット１３ａが、ウェハ回転台１０ｂ上のウェハＷを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置１１へと移載する。
【００３０】
液滴吐出装置１１では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントＦＥ，…内に、青色の液滴ＢＤを着弾させる。この時の各液滴ＢＤの量は、加熱工程における液滴ＢＤの体積減少量を考慮した充分な量となっている。このようにして所定の全てのフィルターエレメントＦＥ，…に青色の液滴ＢＤが充填された後のウェハＷは、図２（ｃ）に示すように所定の温度（例えば、７０度程度）で乾燥処理される。この時、液滴ＢＤの溶媒が蒸発すると、液滴ＢＤの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタとして充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴ＢＤの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴ＢＤの溶媒が蒸発して、最終的に液滴ＢＤの固形分のみが残留して膜化する。
【００３１】
尚、この青色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉１２によって行われる。乾燥作業後のウェハＷは、ロボット１３ｂによりウェハ回転台１４ａ，１４ｂの何れか一方に移載され、その後、一定方向を向くように回転位置決めがなされる。回転位置決め後のウェハＷは、ロボット１３ｂによりマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂの何れか一方に収容される。以上により、ＲＧＢパターン形成工程が完了する。その後は引き続き、図２（ｄ）以降に示す後工程が行われる。
【００３２】
後工程の１つである図２（ｄ）に示す保護膜形成工程では、液滴ＲＤ，ＧＤ，ＢＤ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、粘性体膜が形成されたウェハＷの表面保護及び表面平坦化を目的として保護膜ＣＲが形成される。この保護膜ＣＲは、例えばスピンコート法、ロールコート法、又はリッピング法等の方法を用いて形成される。保護膜形成工程に続く図２（ｅ）に示した透明電極形成工程では、スパッタ法又は真空吸着法等の方法を用いて、保護膜ＣＲの全面を覆うように透明電極ＴＬが形成される。透明電極形成工程に続く図２（ｆ）に示すパターニング工程では、透明電極ＴＬが、画素電極ＰＬとしてパターニングされる。尚、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を用いる場合にはこのパターニング工程は不要となる。以上説明した各工程を経て、図２（ｆ）に示すカラーフィルタ基板ＣＦが製造される。
【００３３】
そして、このカラーフィルタ基板ＣＦと対向基板（図示省略）とを対向配置させ、その間に液晶を挟持させる工程を経て液晶表示装置が製造される。このようにして製造された液晶表示装置、ＣＰＵ（中央処理装置）等を備えたマザーボード、キーボード、ハードディスク等の電子部品を筐体内に組み込むことで、例えば図４に示すノート型のパーソナルコンピュータ２０（デバイス）が製造される。図４は、本発明の一実施形態によるデバイス製造方法を用いて製造されるデバイスの一例を示す図である。尚、図４において２１は筐体であり、２２は液晶表示装置であり、２３はキーボードである。
【００３４】
尚、以上説明した製造工程を経て形成されるカラーフィルタ基板ＣＦが装備されるデバイスは上記のノート型パソコン２０に限られず、携帯型電話機、電子手帳、ページャ、ＰＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、エンジニアリングワークステーション（ＥＷＳ）、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レコーダ、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、時計、ゲーム機器等、様々な電子機器が挙げられる。更に、本実施形態の液滴吐出装置を用いて前述した製造方法により製造されるデバイスは、カラーフィルタ基板ＣＦに限られず、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、マイクロレンズアレイ、表面にコーティング層が形成された眼鏡レンズ等の光学素子、その他のデバイスであっても良い。
【００３５】
〔液滴吐出装置及びヘッド駆動装置〕
次に、本発明の一実施形態による液滴吐出装置及びヘッド駆動装置の電気的構成について説明する。図５は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置及びヘッド駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。尚、図１に示した液滴吐出装置３，７，１１は同一の構成であるため、液滴吐出装置３を例に挙げて説明する。
【００３６】
図５において、液滴吐出装置３は、プリントコントローラ３０とプリントエンジン４０とを含んで構成されている。プリントエンジン４０は、記録ヘッド４１、移動装置４２、及びキャリッジ機構４３を備えている。ここで、移動装置４２は、カラーフィルタ基板の製造に用いられるウェハＷ等の基板を載置する載置台を移動させることにより副走査を行うものであり、キャリッジ機構４３は、記録ヘッド４１を主走査させるものである。
【００３７】
プリントコントローラ３０は、コンピュータ（図示せず）からの多値階調情報を含む画像データ（記録情報）等を受信するインターフェース３１と、多値階調情報を含む記録情報等の各種データを記憶するＤＲＡＭからなる入力バッファ３２ａ及びイメージバッファ３２ｂ、並びにＳＲＡＭからなる出力バッファ３２ｃと、各種データ処理を行うためのプログラム等を記憶したＲＯＭ３３と、ＣＰＵ及びメモリ等を含んで構成される制御部３４と、発振回路３５と、記録ヘッド４１への駆動信号ＣＯＭを発生させる駆動信号生成部３６と、ドットパターンデータに展開された印字データ及び駆動信号をプリントエンジン４０に出力するためのインタフェース３７とを備えている。尚、制御部３４及び駆動信号生成部３６は本発明にいう駆動信号生成手段に相当するものである。
【００３８】
次に、記録ヘッド４１の構成について説明する。記録ヘッド４１は、プリントコントローラ３０から出力される印字データ及び駆動信号ＣＯＭに基づいて、所定のタイミングで液滴吐出ヘッドの各ノズル開口４８ｃから液滴を吐出させるものであり、複数のノズル開口４８ｃ、これらのノズル開口４８ｃの各々に連通する複数の圧力発生室４８ｂ、及びこれらの圧力発生室４８ｂ内の粘性体をそれぞれ加圧して各ノズル開口４８ｃから液滴を吐出させる複数の圧力発生素子４８ａが形成されている。また、記録ヘッド４１には、シフトレジスタ４４、ラッチ回路４５、レベルシフタ４６、及びスイッチ回路４７を備えるヘッド駆動回路４９が設けられている。
【００３９】
次に、以上説明した構成の液滴吐出装置が液滴を吐出させるときの全体動作について説明する。まず、プリントコントローラ３０においてドットパターンデータに展開された記録データＳＩは、発振回路３５からのクロック信号ＣＬＫに同期してインタフェース３７を介して記録ヘッド４１のヘッド駆動回路４９にシリアル出力され、記録ヘッド４１のシフトレジスタ４４にシリアル転送され、順次セットされる。このとき、まず、ノズルの記録データＳＩにおける最上位ビットのデータがシリアル転送され、この最上位ビットのデータのシリアル転送が終了したならば、上位から２番目のビットのデータがシリアル転送される。以下同様に、下位ビットのデータが順次シリアル転送される。
【００４０】
上記ビットの記録データが全ノズル分、シフトレジスタ４４の各素子にセットされると、制御部３４は所定のタイミングでラッチ回路４５へラッチ信号ＬＡＴを出力する。このラッチ信号ＬＡＴにより、ラッチ回路４５はシフトレジスタ４４にセットされた記録データをラッチする。このラッチ回路４５がラッチした記録データは、電圧変換器であるレベルシフタ４６に印加される。このレベルシフタ４６は、記録データＳＩが例えば「１」の場合に、スイッチ回路４７が駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトの電圧値を出力する。レベルシフタ４６から出力される信号がスイッチ回路４７に設けられる各スイッチング素子に印加されることにより各スイッチング素子は接続状態になる。ここで、スイッチ回路４７に設けられた各スイッチング素子には、駆動信号生成部３６から出力される駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ回路４７の各スイッチング素子が接続状態になると、そのスイッチング素子に接続された圧力発生素子４８ａに駆動信号ＣＯＭが印加される。
【００４１】
従って、記録ヘッド４１では、記録データＳＩによって圧力発生素子４８ａに駆動信号ＣＯＭを印加するか否かを制御することができる。例えば、記録データＳＩが「１」の期間においては、スイッチ回路４７に設けられたスイッチング素子が接続状態となるので、駆動信号ＣＯＭを圧力発生素子４８ａに供給することができ、この供給された駆動信号ＣＯＭにより圧力発生素子４８ａが変位（変形）する。これに対して、記録データＳＩが「０」の期間においてはスイッチ回路４７に設けられたスイッチング素子が非接続状態になるため、圧力発生素子４８ａへの駆動信号ＣＯＭの供給は遮断される。尚、記録データＳＩが「０」の期間において、各圧力発生素子４８ａは直前の電荷を保持するので、直前の変位状態が維持される。ここで、スイッチ回路４７に設けられたスイッチング素子がオン状態になって駆動信号ＣＯＭが圧力発生素子４８ａに印加されると、ノズル開口４８ｃに連通する圧力発生室４８ｂが収縮して圧力発生室４８ｂ内の粘性体が加圧されるので、圧力発生室４８ｂ内の粘性体は液滴としてノズル開口４８ｃから吐出され、基板上にドットが形成される。以上の動作により、液滴吐出装置から液滴が吐出される。
【００４２】
次に、本発明の特徴部分をなす制御部３４及び駆動信号生成部３６について説明する。図６は、駆動信号生成部３６の構成を示すブロック図である。図６に示した駆動信号生成部３６は、制御部３４内に設けられているデータ記憶部に記憶された各種データに基づいて駆動信号ＣＯＭを生成する。図６に示すように、駆動信号生成部３６は、制御部３４からの各種信号を受け取って一時記憶するメモリ５０、メモリ５０の内容を読み出して一時的に保持するラッチ５１、ラッチ５１の出力ともう一つのラッチ５３の出力とを加算する加算器５２、ラッチ５３の出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器５４、Ｄ／Ａ変換器５４によって変換されたアナログ信号を駆動信号ＣＯＭの電圧まで増幅する電圧増幅部５５、及び電圧増幅部５５で電圧増幅された駆動信号ＣＯＭを電流増幅する電流増幅部５６を含んで構成される。尚、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６は、本発明にいう供給装置に相当するものである。
【００４３】
制御部３４から駆動信号生成部３６には、クロック信号ＣＬＫ、データ信号ＤＡＴＡ、アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４、クロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２、リセット信号ＲＳＴ、及びフロアー信号ＦＬＲが供給されている。クロック信号ＣＬＫは発振回路３５から出力されるクロック信号ＣＬＫと同一周波数（例えば、１０ＭＨｚ程度）の信号である。データ信号ＤＡＴＡは駆動信号ＣＯＭの電圧変化量を示す信号である。アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４はデータ信号ＤＡＴＡを格納するアドレスを指定する信号である。詳細は後述するが、駆動信号ＣＯＭを生成するときには制御部３４から複数の電圧変化量を示すデータ信号ＤＡＴＡが駆動信号生成部３６に出力されるため、各々のデータ信号ＤＡＴＡを個別に記憶するためにアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４が必要になる。
【００４４】
クロック信号ＣＬＫ１は、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させるときの開始時点及び終了時点を規定する信号である。クロック信号ＣＬＫ２は駆動信号生成部３６の動作タイミングを規定する基準クロックに相当する信号であり、その周波数は、例えば上記クロック信号ＣＬＫと同一に設定される。駆動信号ＣＯＭはこのクロック信号ＣＬＫ２に同期して生成される。リセット信号ＲＳＴは、ラッチ５１及びラッチ５３を初期化することにより、加算器５２の出力を「０」にするための信号であり、フローア信号ＦＬＲは駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させるときに、ラッチ５３の下位８ビット（ラッチ５３は１８ビット）をクリアするための信号である。
【００４５】
次に、上記構成による駆動信号生成部３６が生成する駆動信号ＣＯＭの波形の一例を説明する。図７は、駆動信号生成部３６が生成する駆動信号の波形の一例を示す図である。図７に示すように、駆動信号ＣＯＭの生成に先立って、制御部３４から駆動信号生成部３６に電圧変化量を示すいくつかのデータ信号ＤＡＴＡと、そのデータ信号ＤＡＴＡのアドレスを示すアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４とがクロック信号ＣＬＫに同期して出力される。データ信号ＤＡＴＡは、図８に示すように、クロック信号ＣＬＫに同期してシリアル転送される。図８は、制御部３４から駆動信号生成部３６へデータ信号ＤＡＴＡ及びアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４を転送するタイミングを示すタイミングチャートである。
【００４６】
図８に示すように、制御部３４から所定の電圧変化量を示すデータＤＡＴＡを転送する場合には、まず、クロック信号ＣＬＫに同期して複数ビットのデータ信号ＤＡＴＡを出力する。次に、このデータ信号ＤＡＴＡを格納するアドレスをイネーブル信号ＥＮに同期してアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４として出力する。図６に示したメモリ５０は、イネーブル信号ＥＮが出力されたタイミングでアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４を読み取り、受け取ったデータ信号ＤＡＴＡをアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４で示されるアドレスに書き込む。アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４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示すデータ信号ＤＡＴＡをメモリ５０に記憶することができる。
【００４７】
尚、データ信号ＤＡＴＡの最上位のビットは符号として用いられている。以上説明した処理が行われて、データ信号ＡＤＡＴＡがアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４で指定されたメモリ５０のアドレスに記憶される。また、ここではアドレスＡ，Ｂ，Ｃにデータ信号が記憶されたとする。更に、リセット信号ＲＳＴ及びフロアー信号ＦＬＲが入力されて、ラッチ５１，５３は初期化されているものとする。
【００４８】
各アドレスＡ，Ｂ，…への電圧変化量の設定が終了した後、図７に示すように、アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４によってアドレスＢが指定されたとすると、最初のクロック信号ＣＬＫ１により、このアドレスＢに対応した電圧変化量がラッチ５１により保持される。この状態で、次にクロック信号ＣＬＫ２が入力されると、ラッチ５３の出力とラッチ５１の出力とを加算した値がラッチ５３に保持される。一旦、ラッチ５１によって電圧変化量が保持されると、その後、クロック信号ＣＬＫ２が入力される度に、ラッチ５３の出力は電圧変化量に従って増減する。メモリ５０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ＣＬＫ２の周期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。
【００４９】
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ＣＬＫ１によりアドレスＡが有効となると、駆動信号ＣＯＭ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、クロック信号ＣＬＫ２の１周期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ＣＬＫ１によりアドレスＣが有効になった後は、この電圧変化量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３４から駆動信号生成部３６へ、アドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４とクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２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。
【００５０】
以上説明した動作が駆動信号ＣＯＭの波形を制御する基本的な動作であるが、本実施形態では、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる場合（例えば、図７中の立ち上がり期間Ｔ１又は立ち下がり期間Ｔ３）には、制御部３４は、値が変化する第１期間と値が保持される第２期間とが繰り返される駆動信号ＣＯＭを生成する。図９は、スルーレートが低く設定されているときに、駆動信号生成部３６から出力される駆動信号ＣＯＭの一例を示す図である。尚、図９に示した例では、駆動信号ＣＯＭの値を上昇させるときの波形の一例を図示している。図９において、期間Ｔ１ａが本発明にいう第１期間に相当し、期間Ｔ１ｂが本発明にいう第２期間に相当する。
【００５１】
図７に示した波形の駆動信号ＣＯＭを生成する場合には、立ち上がり期間Ｔ１において、クロック信号ＣＬＫ２が入力される度に駆動信号ＣＯＭの電圧値が上昇する波形であった。しかしながら、図９に示した例では、クロック信号ＣＬＫ２が入力されて駆動信号ＣＯＭの電圧値が上昇する期間Ｔ１ａの間に駆動信号ＣＯＭの電圧値を保持する期間Ｔ１ｂを設けることにより、駆動信号ＣＯＭのスルーレートを低下させている。
【００５２】
ここで、駆動信号ＣＯＭのスルーレートを低下させるのは、液滴吐出装置から吐出される液滴の粘性が高く、しかも一度に吐出する液滴の量が数μｇと従来よりも数百倍程度多い場合もあり、必要となる量の液滴を吐出させるには、圧力発生素子４８ａを時間的に緩やかに変形させる必要があるためである。例えば、図７に示した立ち上がり期間Ｔ１、保持期間Ｔ２、及び立ち下がり期間Ｔ３は、１ｓ、５００ｍｓ、及び２０μｓ程度にそれぞれ設定される。尚、立ち上がり期間Ｔ１、保持期間Ｔ２、及び立ち下がり期間Ｔ３の時間は、粘性体の粘度に応じて各々設定されている。ここで、粘性体の粘度は、例えば常温（２５℃）で１０〜４０，０００［ｍＰａ・ｓ］の範囲である。
【００５３】
立ち上がり期間Ｔ１を１秒程度の長時間に設定するのは、圧力発生素子４８ａを急速に変形させたときに、粘性体の高い粘性のためメニスカスが崩れ、ノズル開口４８ｃから気泡が入ることを防止するためである。また、保持期間Ｔ１１は立ち上がり期間Ｔ１の半分程度（５００ｍｓ程度）に設定されているが、これは液滴吐出ヘッド１８の構造によって決定される液滴吐出ヘッド１８の固有振動数の影響を避けるためである。つまり、立ち上がり期間Ｔ１が経過すると粘性体の表面張力により液滴吐出ヘッド１８の固有振動数で振動を引き起す。この振動は時間の経過に伴って減衰し、やがて静止した状態となる。粘性体の表面が振動している状態で粘性体を吐出するのは好ましくないため、保持期間Ｔ２は振動が静止するために必要な充分の長さに設定される。立ち下がり期間Ｔ３は、粘性体の吐出速度を得るために、２０μｓ程度の短い時間に設定される。
【００５４】
図９に示した例では、駆動信号ＣＯＭのスルーレートは、期間Ｔ１ａにおける駆動信号ＣＯＭの電圧変化量ΔＶ１１と期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数とによって決定されるが、これらは、圧力発生素子４８ａの単位時間当たりの変形率に応じて設定される。例えば、圧力発生素子４８ａをより緩やかに変形させる時には、電圧変化量ΔＶ１１の値をより小さくし、期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数をより多くする。いま、簡単化のために、駆動信号ＣＯＭの電圧変化量を示すデータ信号ＤＡＴＡが符号無しの１０ビットの信号であるとする。このとき、電圧変化量は２10＝１０２４通りの値を取り得るが、緩やかな立ち上がりの波形を生成するために最小値の電圧変化量が設定されているとする。
【００５５】
駆動信号ＣＯＭの電圧値が最小値から最大値へ変化する時間が１ｓである波形を生成するには、駆動信号ＣＯＭの取り得る値が２10であるため、１ｓの間に期間Ｔ１ａと期間Ｔ１ｂとが１０２４回繰り返される必要がある。従って、期間Ｔ１ａと期間Ｔ１ｂとの時間は１ｓ／１０２４＝０．９７６ｍｓに設定される。ここで、クロック信号ＣＬＫ２の周波数が１０ＭＨｚであるとすると、その１周期分の時間は０．１μｓであるので、期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２の数は、１００００クロック程度に設定される。
【００５６】
また、図９に示した例では、期間Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の１周期分の時間に設定され、期間Ｔ２がクロック信号ＣＬＫ２の１００００周期程度分の時間に設定されていたが、期間Ｔ１ａをクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定しても良い。図１０は、期間Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定されているときの駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示す図である。尚、図１０においても、駆動信号ＣＯＭの値を上昇させるときの波形の一例を図示している。
【００５７】
図１０に示した例では、周期Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の４周期分に設定されている。このとき、駆動信号ＣＯＭの電圧値が最小値から最大値へ変化する時間が１ｓである波形を生成するには、期間Ｔ１ｂの時間は図９に示した期間Ｔ１ｂに設定された時間の４倍に設定される。このように、期間Ｔ１ａにおいて駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる回数と期間Ｔ１ｂにおいて基準信号ＣＯＭの電圧値が保持されるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数とは、圧力発生素子４８ａの単位時間当たりの変形率に応じて設定される。尚、図９に示した駆動信号ＣＯＭのノスルーレートと図１０に示した駆動信号ＣＯＭのスルーレートは同一である。図１０のように、期間Ｔ１ａの時間をクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定し、この期間Ｔ１ａ内において駆動信号ＣＯＭの電圧値を電圧変化量ΔＶ１１の複数倍に変化させているのは次の理由による。
【００５８】
つまり、図６を参照すると生成された駆動信号はＤ／Ａ変換器５４でアナログ信号に変換された後、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６において、電圧値及び電流値がそれぞれ増幅されるが、時間０．１μｓの間に駆動信号の電圧値を電圧変化量ΔＶ１１だけ変化させたときに、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６が応答しない虞があるためである。この不具合を避けるため、図１０に示したように、クロック信号ＣＬＫ２の複数周期分の間、駆動信号の電圧値を上昇させている。かかる制御を行うことにより、電圧増幅部５５及び電流増幅部５６が確実に動作するようにしている。このように、本実施形態では、期間Ｔ１ａにおいて駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる回数と期間Ｔ１ｂにおいて基準信号ＣＯＭの電圧値が保持されるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数とは、更に駆動信号ＣＯＭを圧力発生素子４８ａに供給する供給装置としての電圧増幅部５５及び電流増幅部５６の追従性能に応じて設定されることが好ましい。
【００５９】
図１１は、図９又は図１０に示した波形の駆動信号を生成するときの制御部３４及び駆動信号生成部３６の動作を示すフローチャートである。尚、図１１では、図７中の立ち上がり期間Ｔ１の波形を生成するときの動作のみを図示している。図７中の立ち上がり期間Ｔ１の波形を生成するときには、制御部３４に設けられたＣＰＵは制御部３４内のデータ記憶部に予め記憶されている期間Ｔ１の時間の長さを読み出しているものとする。
【００６０】
制御部３４に設けられたＣＰＵは、制御部３４内のデータ記憶部に予め記憶されている電圧変化量ΔＶ１１並びに図９又は図１０に示した期間Ｔ１ａのクロックＣＬＫ２のクロック数及び期間Ｔ１ｂのクロックＣＬＫ２のクロック数を読み出す（ステップＳ１０）。次に、制御部３４に設けられたＣＰＵは、読み出した電圧変化量をデータ信号をして駆動信号生成部３６に出力する（ステップＳ１２）。このデータ信号が駆動信号生成部３６に出力されると、図８を参照して説明したように、駆動信号生成部３６内のメモリ５０に記憶される。以上の処理が終了すると、制御部３４から駆動信号生成部３６へクロック信号ＣＬＫ１が出力される（ステップＳ１４）。
【００６１】
このクロック信号ＣＬＫ１によって、メモリ５０に記憶されているデータ信号（電圧変化量ΔＶ１１を示す信号）がラッチ５１にラッチされる。次に、制御部３４は、クロック信号ＣＬＫ１を出力した後に、駆動信号生成部３６へ出力されたクロック信号ＣＬＫ２のクロック数が、ステップＳ１０で読み出した期間Ｔ１ａのクロック数以上であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、駆動信号生成部３６の加算器５２において、電圧変化量が加算され、駆動信号ＣＯＭの電圧値はクロックＣＬＫ２に同期して上昇する（ステップＳ１８）。仮に、図１０に示した波形の駆動信号を生成するように設定されている場合には、ステップＳ１６，Ｓ１８の処理が４回繰り返される。尚、ステップＳ１８は、本発明にいう第１ステップに相当する。
【００６２】
一方、ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、制御部３４から駆動信号生成部３６へクロック信号ＣＬＫ１が出力される（ステップＳ２０）。このクロック信号ＣＬＫ１が入力されると、値「０」を示す信号がラッチ５１にラッチされる。次に、制御部３４は、ステップＳ２０の処理でクロック信号ＣＬＫ１を出力した後に、駆動信号生成部３６へ出力されたクロック信号ＣＬＫ２のクロック数が、ステップＳ１０で読み出した期間Ｔ１ｂのクロック数以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、ラッチ５１には、値「０」を示す信号がラッチされているため、駆動信号ＣＯＭの電圧値は保持される（ステップＳ２４）。
【００６３】
仮に、図９に示した波形の駆動信号を生成するように設定されている場合には、ステップＳ１２，Ｓ２４の処理が１００００回程度繰り返される。尚、ステップＳ２４は、本発明にいう第２ステップに相当する。ステップＳ２２の判断結果が「ＹＥＳ」になると、期間Ｔ１が経過したか否かが判断される（ステップＳ１６）。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１４の処理に戻って、前述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ２６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、期間Ｔ１の波形を生成する処理が終了する。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態によるヘッド駆動方法について説明したが、上述したヘッド駆動方法は、図７に示す立ち上がり期間Ｔ１、保持期間Ｔ２、及び立ち下がり期間Ｔ３からなる駆動信号ＣＯＭを生成する場合の説明であった。本実施形態のヘッド駆動装置及び方法は、上記の３つの期間からなる駆動信号ＣＯＭを生成する場合に限られず、例えば図１２に示す波形の駆動信号ＣＯＭを生成する場合にも適用することができる。
【００６５】
図１２は、液滴を吐出した後の液滴のサテライト及び粘性体のメニスカスを考慮した駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。粘度の高い液滴を吐出する場合には、例えば圧力発生素子４８ａを緩やかに変形させて粘性体を液滴吐出ヘッド１８内に引き込んだ後で、圧力発生素子４８ａを急速に変形（復元）させてある程度の液滴の吐出速度を得る必要がある。このため、図１２に示すように、圧力発生素子４８ａを変形させる期間Ｔ１０が長時間（１ｓ程度）程度に設定され、復元する期間Ｔ１２が短時間（２０μｓ程度）に設定される。
【００６６】
ここで、図１２に示した期間Ｔ１０〜Ｔ１３の波形を有する駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作について説明する。図１３は、図１２に示した期間Ｔ１０〜Ｔ１３の波形を有する駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。まず、期間Ｔ１０において、駆動信号ＣＯＭの電圧値を緩やかに上昇させると、図１３（ａ）に示すように液滴吐出ヘッド１８に設けられた圧力発生素子４８ａが緩やかに変形し、粘性体が粘性体室４８ｄから圧力発生室４８ｂに供給されるとともに、図示のようにノズル開口４８ｃ近傍に位置する粘性体も僅かに圧力発生室４８ｂ内部方向へ引き込まれる。
【００６７】
次に、期間Ｔ１１において駆動信号ＣＯＭの電圧値が所定時間（例えば、５００ｍｓ）保持された後、期間Ｔ１２において２０μｓ程度の時間で急速に圧力発生素子４８ａを変形（復元）させると、図１３（ｂ）に示すように、ノズル開口４８ｃから液滴Ｄ１が吐出される。期間Ｔ１２の経過後、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させないと粘性体は高い粘性を有するため、図１３（ｂ）に示した液滴Ｄ１の尾部Ｄ２の一部が分離して、図１３（ｃ）に示すように本来の液滴Ｄ３以外にサテライトＳＴが生じてしまう。このサテライトＳＴは、液滴Ｄ３とは異なる方向へ飛散することがあるため、液滴Ｄ３を着弾させるときに、着弾面を汚染する可能性がある。また、図１２中の期間Ｔ１０〜Ｔ１２の波形の駆動信号を間欠的に圧力発生素子４８ａに印加して、所定の時間間隔をおいて液滴を連続的に吐出させる場合には、粘性体の高い粘性のためにノズル開口４８ｃにおけるメニスカスが崩れ、液滴を吐出させる上で好ましくない状況が生ずる。
【００６８】
これらの不具合を防止するため、図１２中の期間Ｔ１０〜期間Ｔ１２の波形の後に、圧力発生素子４８ａを所定量変形させる期間Ｔ１４，Ｔ１５（アフターケア期間）を設けている。この期間Ｔ１４，Ｔ１５の駆動信号は本発明にいう補助駆動信号に相当する。アフターケア期間は期間Ｔ１２の後、例えば１０μｓ程度に設定された期間Ｔ１３の後に設けられる。ここで、アフターケア期間の期間Ｔ１４は２０μｓ程度に設定され、期間Ｔ１５は１ｓ程度に設定される。期間Ｔ１４を２０μｓ程度の短時間に設定するのは、圧力発生素子４８ａを急速に変形させることで、一度ノズル開口４８ｃから吐出された液滴の一部を引き戻して、サテライトＳＴを防止するためである。また期間Ｔ１５を１ｓ程度の長時間に設定するのはメニスカスを崩さないためである
【００６９】
この様子を図１４を用いて説明する。図１４は、アフターケア期間が設けられた駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。まず、図１２中の期間Ｔ１０において、駆動信号ＣＯＭの電圧値を緩やかに上昇させると、図１４（ａ）に示すように液滴吐出ヘッド１８に設けられた圧力発生素子４８ａが緩やかに変形し、粘性体が粘性体室４８ｄから圧力発生室４８ｂに供給されるとともに、図示のようにノズル開口４８ｃ近傍に位置する粘性体も僅かに圧力発生室４８ｂ内部方向へ引き込まれる。
【００７０】
次に、期間Ｔ１１において駆動信号ＣＯＭの電圧値が所定時間（例えば、５００ｍｓ）保持された後、期間Ｔ１２において２０μｓ程度の時間で急速に圧力発生素子４８ａを変形（復元）させると、図１４（ｂ）に示すように、ノズル開口４８ｃから液滴Ｄ１が吐出される。期間Ｔ１２の経過後、期間Ｔ１３を経て期間Ｔ１４で図示の波形の駆動信号ＣＯＭが圧力発生素子４８ａに印加されると、圧力発生素子４８ａは図１４（ｃ）に示すように変形し、ノズル開口４８ｃから吐出された液滴Ｄ１の一部（図１４（ｂ）に示した尾部Ｄ２）がノズル開口内４８ｃに引き込まれる。このように、サテライトＳＴが生ずる原因となる尾部Ｄ２がノズル開口４８ｃ内に引き込まれるためサテライトの発生を防止することができる。
【００７１】
以上のように、期間Ｔ１４の波形によりサテライトの発生を防止することができるが、期間Ｔ１４では圧力発生素子４８ａを変形させているため、図１４（ｃ）に示すように粘性体の表面がノズル開口４８ｃ内に引き込まれた状態となり、メニスカスが僅かに崩れる。この崩れを補正するために、期間Ｔ１５において圧力発生素子４８ａを緩やかに変形（復元）してメニスカスを一定の状態に維持している（図１４（ｄ）参照）。
【００７２】
アフターケア期間が設けられた駆動信号ＣＯＭによって液滴吐出ヘッド１０を駆動する場合には、期間Ｔ１０及び期間Ｔ１５において圧力発生素子４８ａを緩やかに変形及び復元させる必要があり、更には期間Ｔ１２及び期間Ｔ１４において圧力発生素子４８ａを急速に復元及び変形させる必要がある。このような低スルーレート及び高スルーレートを波形の一部として有する駆動信号ＣＯＭを生成する場合であっても、本実施形態ではスルーレートに応じて期間Ｔ１ａにおける電圧変化量及び期間Ｔ１ａのクロック信号ＣＬＫ２のクロック数、並びに、期間Ｔ１ｂのクロック信号ＣＬＫ２のクロック数を適宜設定するだけで対応することができる。また、粘性体の表面状態やサテライト等を考慮して、駆動信号ＣＯＭの波形形状を任意に設定することが可能である。
【００７３】
〔液滴吐出ヘッドの具体的構成〕
上述した説明では簡略化した構成の液滴吐出ヘッド１８を示して説明したが、以下では液滴吐出ヘッド１８の具体的構成について説明する。図１５は、液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の一例を示す図である。図１５において、第１の蓋部材７０は、厚さが６μｍ程度のジルコニア（ＺｒＯ）の薄板から構成されており、その表面には一方の極となる共通電極７１が形成されている。また、共通電極７１の表面には後述するようにＰＺＴ等からなる圧力発生素子４８ａが固定され、更に、圧力発生素子４８ａの表面にＡｕ等の比較的柔軟な金属の層からなる駆動電極７２が形成されている。
【００７４】
圧力発生素子４８ａは第１の蓋部材７０とともに、撓み振動型のアクチュエータを構成しており、圧力発生素子４８ａが充電されると収縮して圧力発生室４８ｂの体積を縮める変形を行い、圧力発生素子４８ａが放電されると伸長して圧力発生室４８ｂの体積を元に拡げる方向に変形するようになっている。スペーサ７３は、厚みが例えば１００μｍ程度のジルコニア等のセラミック板に通孔を形成したものである。スペーサ７３が第１の蓋部材７０と後述する第２の蓋部材７４とにより両面が封止されることによって圧力発生室４８ｂが形成される。
【００７５】
第２の蓋部材７４は、第１の蓋部材７０と同様にジルコニア等のセラミック板により形成されている。この、第２の蓋部材７４は、圧力発生室４８ｂと後述する粘性体供給口７５とを接続する連通孔７６と、圧力発生室４８ｂの他端とノズル開口４８ｃとを接続するノズル連通孔７７とが形成され、スペーサ７３の他面に固定されている。以上説明した第１の蓋部材７０、スペーサ７３、及び第２の蓋部材７４は粘度状のセラミックス材料を所定の形状に成形し、それを積層して焼成することにより、接着剤を使用することなくアクチュエータユニット８６に纏められている。
【００７６】
粘性体供給口形成基板７８は、上述した粘性体供給口７５と連通孔７９とが形成されており、アクチュエータユニット８６の固定基板を兼ねるものである。粘性体室形成基板８０は、粘性体室となる通孔と粘性体供給口形成基板７８に形成された連通孔７９と接続される連通孔８１とが形成されている。ノズルプレート８２には、粘性体を吐出するためのノズル開口４８ｃが形成されている。これらの粘性体供給口形成基板７８、粘性体室形成基板８０、及びノズルプレート８２は、各々の間に熱溶着フィルムや接着剤等の接着層８３，８４により固定されて流路ユニット８７に纏められている。この流路ユニット８７と前述したアクチュエータユニット８６とは、熱溶着フィルムや接着剤等の接着層８５により固定されて液滴吐出ヘッド１８が構成されている。
【００７７】
以上の構成の液滴吐出ヘッド１８において、圧力発生素子４８ａを放電すると、圧力発生室４８ｂが膨張し、圧力発生室４８ｂ内の圧力が低下して粘性体室４８ｄから圧力発生室４８ｂ内に粘性体が流入する。これに対して、圧力発生素子４８ａを充電すると、圧力発生室４８ｂが縮小し、圧力発生室４８ｂ内の圧力が上昇して圧力発生室４８ｂ内の粘性体が液滴としてノズル開口４８ｃを介して外部に吐出される。
【００７８】
図１６は、図１５に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。図１６において、圧力発生素子４８ａを作動させるための駆動信号ＣＯＭは、中間電位ＶＣを時刻ｔ１１まで所定時間だけ維持した後（ホールドパルスＰ１）、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間Ｔ２１の間に最低電位ＶＢまで一定の勾配で電圧値を下降する（放電パルスＰ２）。この期間Ｔ２１では、図１１に示した処理が行われ、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる期間Ｔ１ａの間に、駆動信号ＣＯＭの電圧値を保持する期間Ｔ２ｂが設けられた波形の駆動信号が生成される。
【００７９】
この最低電位ＶＢを時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの期間Ｔ２２の間維持した後（ホールドパルスＰ３）、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間Ｔ２３の間に最高電位ＶＨまで一定の勾配で上昇させ（充電パルスＰ４）、この最高電位ＶＨを時刻ｔ１５まで所定時間だけ保持し（ホールドパルスＰ５）、しかる後に、時刻ｔ１６までの期間Ｔ２５の間に中間電位ＶＣまで再び下降させる（放電パルスＰ６）。
【００８０】
このような駆動信号ＣＯＭを図１５に示した液滴吐出ヘッドに印加すると、先に印加された充電パルスで液滴を吐出した後の粘性体のメニスカスは、ホールドパルスＰ１が印加されている間、粘性体表面張力により所定の周期の振動でノズル開口４８ｃを中心とする振動を引き起し、この時間の経過に伴って、メニスカスは振動を減衰させながら、やがて静止した状態となる。次に、放電パルスＰ２を印加すると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を膨張させる方向に撓み、圧力発生室４８ｂに負圧が生じる。その結果、メニスカスはノズル開口４８ｃの内部に向かう動きを引き起し、メニスカスはノズル開口４８ｃの内部に引き込まれる。
【００８１】
そして、ホールドパルスＰ３が印加されている間、この状態が保持された後、充電パルスＰ４が印加されると、圧力発生室４８ｂに正圧が発生し、メニスカスはノズル開口４８ｃから押し出され、液滴が吐出される。しかる後に、放電パルスＰ６を印加すると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を膨張させる方向に撓み、圧力発生室４８ｂに負圧が生じる。その結果として、メニスカスはノズル開口４８ｃの内部に向かう動きを引き起こす。そして、粘性体の表面張力により所定の周期の振動でノズル開口４８ｃを中心とする振動を引き起した後、時間の経過に伴って、メニスカスは振動を減衰させながら、再び、静止した状態に戻る。以上、図１５に示した液滴吐出ヘッドに供給する駆動信号の波形について説明したが、メニスカスを一定の状態に維持するため及びサテライトを防止するために、図１２に示したアフターケア期間を設け、粘性体の粘度及び液滴吐出ヘッドの応答特性に応じた波形を生成することが好ましい。
【００８２】
〔液滴吐出ヘッドの他の具体的構成〕
図１７は、液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の他の例を示す図である。尚、図１７においては、伸縮振動する圧電振動子を圧力発生素子として用いた記録ヘッド４１の機械的断面構造の一例を示してある。図１７に示した液滴吐出ヘッド１８において、９０はノズルプレートであり、９１は流路形成板である。ノズルプレート９０にはノズル開口４８ｃが形成されており、流路形成板９１には、圧力発生室４８ｂを区画する通孔、圧力発生室４８ｂに両側で連通する２つの粘性体供給口９２を区画する通孔又は溝、及びこれらの粘性体供給口９２にそれぞれ連通する２つの共通の粘性体室４８ｄを区画する通孔が形成されている。
【００８３】
振動板９３は、弾性変形可能な薄板から構成され、ピエゾ素子等の圧力発生素子４８ａの先端に当接し、流路形成板９１を挟んでノズルプレート９０と液密に一体に固定され、流路ユニット９４を構成している。基台９５には、圧力発生素子４８ａを振動可能に収容する収容室９６と、流路ユニット９４を支持する開口９７とが構成され、圧力発生素子４８ａの先端を開口９７から露出させた状態で圧力発生素子４８ａを固定基板９８で固定している。また、基台９５は、振動板９３のアイランド部９３ａを圧力発生素子４８ａに当接させた状態で、流路ユニット９４を開口９７に固定して液滴吐出ヘッドを纏めている。
【００８４】
図１８は、図１７に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。図１８において、圧力発生素子４８ａを作動させるための駆動信号ＣＯＭは、その電圧値が中間電位ＶＣからスタートした後（ホールドパルスＰ１１）、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの間の期間Ｔ３１で最高電位ＶＨまで一定の勾配で上昇する（充電パルスＰ１２）。この期間Ｔ３１では、図１１に示した処理が行われ、駆動信号ＣＯＭの電圧値を変化させる期間Ｔ１ａの間に、駆動信号ＣＯＭの電圧値を保持する期間Ｔ２ｂが設けられた波形の駆動信号が生成される。
【００８５】
この最高電気ＶＨを時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの期間Ｔ３２の間維持した後（ホールドパルスＰ１３）、時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの期間Ｔ３３の間に最低電位ＶＢまで一定の勾配で下降した後（放電パルスＰ１４）、時刻ｔ２４から時刻ｔ２５までの期間Ｔ３４の間、最低電位ＶＢを所定時間だけ維持する（ホールドパルスＰ１５）。そして、時刻ｔ２５から時刻ｔ２６までに電圧値は中間電位ＶＣまで一定の勾配で上昇する（充電パルスＰ１６）。
【００８６】
このように構成した記録ヘッド４１において、駆動信号ＣＯＭに含まれる充電パルスＰ１２が圧力発生素子４８ａに印加されると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を膨張させる方に撓み、圧力発生室４８ｂ内に負圧を発生させる。その結果、メニスカスはノズル開口４８ｃ内に引き込まれる。次に、放電パルスＰ１４を印加すると、圧力発生素子４８ａは圧力発生室４８ｂの容積を収縮させる方向に撓み、圧力発生室４８ｂに正圧が生じる。その結果、ノズル開口４８ｃから液滴が吐出される。そして、ホールドパルスＰ１５が印加された後、充電パルスＰ１６を印加して、メニスカスの振動を抑える。以上、図１７に示した液滴吐出ヘッドに供給する駆動信号の波形について説明したが、この構成の液滴吐出ヘッドに供給する駆動信号に関して、メニスカスを一定の状態に維持するため及びサテライトを防止するために、図１２に示したアフターケア期間を設け、粘性体の粘度及び液滴吐出ヘッドの応答特性に応じた波形を生成しすることが好ましい。
【００８７】
以上説明した本実施形態によるヘッド駆動方法については、その方法を実現するためのプログラムの全体又はその一部がコンピュータが読み取ることのできるフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤーＲＷ、ＤＶＤ（登録商標）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、光磁気ディスク、ストリーマ、ハードディスク、メモリ、その他の記録媒体に格納されていても良い。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態のヘッド駆動装置及び方法によれば、駆動信号ＣＯＭの立ち上がり期間又は立ち下がり期間の波形を生成する場合、制御部３４及び駆動信号生成部３６が、電圧値を変化させる期間Ｔ１ａの間に電圧値を保持する期間Ｔ１ｂが設けられた駆動信号ＣＯＭを生成している。このため、駆動信号ＣＯＭの電圧値の単位時間当たりの変化率を期間Ｔ１ａの電圧変化量ΔＶ１１及び期間Ｔ１ａに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数並びに期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数に応じて適宜設定することができる。従って、液滴吐出ヘッド１８に設けられる圧力発生素子４８ａを数秒かけて緩やかに変形又は復元させることも、数百ナノ秒の短時間に変形又は復元させることもできる。
【００８９】
高い粘性を有する粘性体を吐出する場合には粘性体を緩やかに液滴吐出ヘッド１８（圧力発生室４８ｂ）内に引き込んでから、ある程度の速度で液滴を吐出させなければならない。本実施形態においては、以上のように、圧力発生素子４８ａを数秒かけて緩やかに変形又は復元させることも、数百ナノ秒の短時間に変形又は復元させることもできるため、高い粘度を有する粘性体を吐出する場合には極めて好適である。
【００９０】
また、本実施形態は、駆動信号ＣＯＭの電圧値の単位時間当たりの変化率を期間Ｔ１ａの電圧変化量ΔＶ１１及び期間Ｔ１ａに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数並びに期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数に応じて設定しているため、適用することができる波形の形状には特に限定されない。従って、液滴を吐出させる動作を行っている間において、常時メニスカスを良好に維持することができるとともに、汚染の原因となるサテライトの発生を防止する波形形状も容易に生成することができる。その結果として、高精度に所定量の粘性体を常時吐出することができる。
【００９１】
更に、本実施形態において、駆動信号ＣＯＭの電圧値の単位時間当たりの変化率を可変にするために期間Ｔ１ａの電圧変化量ΔＶ１１及び期間Ｔ１ａに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数並びに期間Ｔ１ｂに含まれるクロック信号ＣＬＫ２のクロック数を適宜設定しているが、かかる構成にするには大幅な装置構成の変更を必要とせずほぼソフトウェアの変更のみで実現可能である。従って、新規な製造設備を殆ど必要とせず既存の設備で実現することができる。また、従来装置を用いることで資源の有効利用を図ることができる。また更に、本実施形態のデバイス製造方法では、液滴吐出装置３，７，１１を含む製造工程により、デバイスを製造する構成を採用した。この構成によれば、製品の仕様変更等に柔軟に対応することができるようになっているので、多種多様な幅広い仕様範囲のデバイスを製造することが可能となる。
【００９２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に構成の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、図１に示したように、赤（Ｒ）の液滴を着弾させる液滴吐出装置３、緑（Ｇ）の液滴を着弾させる液滴吐出装置７、及び青（Ｂ）の液滴を着弾させる液滴吐出装置１１が個別に設けられており、各液滴吐出装置３，７，１１に設けられる液滴吐出ヘッド１８からは単色の液滴が吐出されるデバイス製造装置を例に挙げて説明した。
【００９３】
しかしながら、本発明は赤の液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、緑の液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、及び青の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドが全て一体化されている液滴吐出ヘッドにも適用することができる。また、例えば、本装置の液滴吐出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こととなる。
【００９４】
更に、本実施形態の液滴吐出装置を備えるデバイス製造装置は、最初にＲ（赤色）のパターン形成を行い、続いてＧ（緑色）のパターン形成、そして最後にＢ（青色）のパターン形成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてその他の順番でパターン形成するものとしても良い。また、上記実施形態では、粘性体として高粘度の粘性体を例に挙げて説明したが、本発明は粘性体の吐出のみに限定される訳ではなく、粘性を有する液体、樹脂一般を吐出する場合に適用することができる。また、上記形態では、液滴吐出ヘッドに設けられる圧力発生素子として圧電振動子を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明は、熱により圧力発生室内に圧力を発生させる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置等にも適用することができる。
【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を備えるデバイス製造装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】 デバイス製造装置を用いてＲＧＢパターンを形成する工程を含めたカラーフィルタ基板の一連の製造工程を示す図である。
【図３】 デバイス製造装置が備える各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であり、（ａ）はストライプ型のパターンを示す斜視図であり、（ｂ）はモザイク型のパターンを示す部分拡大図であり、（ｃ）はデルタ型のパターンを示す部分拡大図である。
【図４】 本発明の一実施形態によるデバイス製造方法を用いて製造されるデバイスの一例を示す図である。
【図５】 本発明の一実施形態による液滴吐出装置及びヘッド駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】 駆動信号生成部３６の構成を示すブロック図である。
【図７】 駆動信号生成部３６が生成する駆動信号の波形の一例を示す図である。
【図８】 制御部３４から駆動信号生成部３６へデータ信号ＤＡＴＡ及びアドレス信号ＡＤ１〜ＡＤ４を転送するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】 スルーレートが低く設定されているときに、駆動信号生成部３６から出力される駆動信号ＣＯＭの一例を示す図である。
【図１０】 期間Ｔ１ａがクロック信号ＣＬＫ２の複数周期分に設定されているときの駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示す図である。
【図１１】 図９又は図１０に示した波形の駆動信号を生成するときの制御部３４及び駆動信号生成部３６の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 液滴を吐出した後の液滴のサテライト及び粘性体のメニスカスを考慮した駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。
【図１３】 図１２に示した期間Ｔ１０〜Ｔ１３の波形を有する駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。
【図１４】 アフターケア期間が設けられた駆動信号ＣＯＭを印加したときの液滴吐出ヘッド１８の液滴吐出動作を説明するための図である。
【図１５】 液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の一例を示す図である。
【図１６】 図１５に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。
【図１７】 液滴吐出ヘッド１８の機械的断面構造の他の例を示す図である。
【図１８】 図１７に示す構成の液滴吐出ヘッドに供給される駆動信号ＣＯＭの波形を示す図である。
【符号の説明】
１８……液滴吐出ヘッド（ヘッド）
３０……プリントコントローラ（ヘッド駆動装置）
３４……制御部（駆動信号生成手段）
３６……駆動信号生成部（駆動信号生成手段）
４８ａ……圧力発生素子
５５……電圧増幅部（供給装置）
５６……電流増幅部（供給装置）
ＣＬＫ２……クロック信号（基準クロック）
ＣＯＭ……駆動信号
Claims (3)
- 基準クロックに同期して動作し、圧力発生素子を備えるヘッドの当該圧力発生素子に駆動信号を印加することにより当該圧力発生素子を変形させて粘性体を吐出させるヘッド駆動装置であって、
一回の吐出時における前記圧力発生素子を一方向に変位させる期間に係る前記駆動信号の生成において、当該駆動信号の電圧値変化に係る第１期間および第２期間を設定し、当該第１期間で前記基準クロックに同期して電圧値を変化させる第１ステップと、当該第２期間で電圧値を保持する第２ステップと、を繰り返す駆動信号生成手段を備えることを特徴とするヘッド駆動装置。 - 請求項１に記載のヘッド駆動装置を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
- 基準クロックに同期して動作し、圧力発生素子を備えるヘッドの当該圧力発生素子に駆動信号を印加することにより当該圧力発生素子を変形させて粘性体を吐出させるヘッド駆動装置のヘッド駆動方法であって、
一回の吐出時における前記圧力発生素子を一方向に変位させる期間に係る前記駆動信号の生成において、当該駆動信号の電圧値変化に係る第１期間および第２期間を設定し、当該第１期間で前記基準クロックに同期して電圧値を変化させる第１ステップと、当該第２期間で電圧値を保持する第２ステップと、を繰り返すことを特徴とするヘッド駆動方法。
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