JP4151653B2

JP4151653B2 - 機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法、機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置、機能液滴吐出ヘッド、機能液供給装置、液滴吐出装置、および電気光学装置の製造方法

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Publication number: JP4151653B2
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Inventors: 俊正森
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Description

本発明は、ワークに機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に充填液を初期充填する機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法、機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置、機能液滴吐出ヘッド、機能液供給装置、液滴吐出装置、および電気光学装置の製造方法に関するものである。

従来、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッド（機能液滴吐出ヘッド）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この機能液滴吐出ヘッドは、高解像度で機能液（インク）を吐出させるべく、狭ピッチで複数配設したノズルと、各ノズルに機能液を供給するヘッド内流路とを有している。この場合、ヘッド内流路は、狭ピッチで配置した複数のノズルに流路接続する構造上、各ノズルに対応して複数の分岐流路に分岐すると共に、各分岐流路は複数箇所で直角に折れ曲がって各ノズルに接続されている。
そして、ノズルおよびヘッド内流路には、予め酸処理またはプラズマ処理等によって酸化物層が形成され、水性の機能液（インク）に対する親水性が高められている。これにより、インクの初期充填時にヘッド内流路に気泡が残存しないようにしている。
特開平５−１２４１９８号公報

しかしながら、インクジェットヘッドの応用技術としての有機ＥＬ装置の製造工程では、機能液にＥＬ発光材料等が用いられるが、この機能液が強酸性または強アルカリ性の溶液や溶剤系の溶媒を用いるため、酸化物層が破壊されるのみならず、剥離した酸化物層が機能液に混入してしまう問題があった。

本発明は、簡単な方法で、初期充填時に機能液滴吐出ヘッド内に気泡が残存するのを防止することができる機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法、機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置、機能液滴吐出ヘッド、機能液供給装置、液滴吐出装置、および電気光学装置の製造方法を提供することを課題とする。

本発明の機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法は、ワークに対し機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に、機能液またはその溶媒からなる充填液を初期充填する機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法であって、ヘッド内流路に連なる機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口を封止する封止工程と、密閉容器に貯留した充填液に機能液滴吐出ヘッドのノズル面側の端部を浸す浸漬工程と、密閉容器内の雰囲気を排気して密閉容器の内部を所定の真空度に減圧する減圧工程と、減圧工程の後、密閉容器の内部を復圧する復圧工程とを備えたことを特徴とする。

本発明の機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置は、ワークに対し機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に、機能液またはその溶媒からなる充填液を初期充填する機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置であって、内部に充填液を貯留する密閉容器と、ヘッド内流路に連なる機能液導入口を予め封止した機能液滴吐出ヘッドのノズル面側の端部を充填液に浸した状態で支持するヘッド支持手段と、密閉容器に連通し、密閉容器内の雰囲気を排気して密閉容器の内部を所定の真空度に減圧する減圧手段と、真空度を所定時間維持した後、密閉容器の内部を復圧する復圧手段と、を備えたことを特徴とする。

これらの構成によれば、機能液導入口を封止した機能液滴吐出ヘッドを密閉容器の充填液に浸した後、密閉容器の内部を所定の真空度に減圧することにより、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に存在する雰囲気を含んで密閉容器内部の雰囲気が排気される。これにより、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路が真空状態になると共に、充填液も併せて脱気される。さらに、復圧工程において密閉容器の内部が昇圧すると、機能液滴吐出ヘッドのノズルからヘッド内流路に充填液が侵入し、ヘッド内流路が充填液によって充填される。この場合、充填前のヘッド内流路には雰囲気が存在しないため、また充填液が脱気されているため、ヘッド内流路に気泡が残留することが一切ない。
これにより、ヘッド内流路を表面処理等することなく、簡単にヘッド内流路における気泡の残留を防止することができる。また、上記した充填液の脱気が、充填液内に発生した気泡を周囲の充填液に溶け込ませるように働くため、ヘッド内流路の角部に気泡が残留することがあっても、これを吸収することができる。なお、機能液導入口にチューブ接続する際に、エアーが混入することがあるが、すでにヘッド内流路は濡れており、このエアーは吸引により排出される。このため、エアーが気泡として残存するという問題は生じない。また、減圧工程を短時間で行うために、予め脱気した充填液を用いるようにしてもよい。

この場合、減圧工程では、所定の真空度を数時間維持することが好ましい。

この構成によれば、機能液滴吐出ヘッド内の気泡の排除と充填液の脱気とを十分に行うことができる。

この場合、所定の真空度は、１０００Ｐａ以下で、且つ１００Ｐａ以上であることが、好ましい。

この構成によれば、減圧工程において密閉容器内部を脱気することができるが、充填液まで蒸発させてしまうほどの真空度では無いため、この範囲で減圧することにより、効率よく初期充填を行うことができる。

上記の機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置において、復圧手段は、ドライエアー供給装置に連なるバルブで構成されていることが好ましい。
本発明の機能液滴吐出ヘッドは、上記の機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法、または上記の機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置により、充填液が初期充填されたことを特徴とする。

この構成によれば、気泡の残留を防いで充填液が初期充填されているため、吐出不良を防止した機能液滴吐出ヘッドを構成することができる。

本発明の機能液供給装置は、上記の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液供給装置であって、機能液を貯留する機能液タンクと、機能液滴吐出ヘッドと機能液タンクとを接続する機能液供給チューブと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、機能液またはその溶媒からなる充填液が初期充填された機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給するため、機能液供給時に機能液滴吐出ヘッドに残留した充填液が混入することがあっても、機能液の変質を生ずることなく安定した機能液の供給が可能となる。

本発明の液滴吐出装置は、上記の機能液供給装置と、機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに搭載したヘッドユニットと、ワークを搭載すると共に、ヘッドユニットに対してワークを相対的に移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、気泡の残留を防いで充填液が初期充填された機能液滴吐出ヘッドを用いて描画を行うことができるため、機能液滴吐出ヘッドの吐出不良を防止して、ワークの歩留まりを向上させることができる。

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。

これらの構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの吐出不良を防止した液滴吐出装置を用いるため、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。

以下、添付の図面を参照して、本発明の機能液滴吐出ヘッドを適用した液滴吐出装置、および機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法を適用した初期充填装置について説明する。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製造ラインに組み込まれるものであり、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出法（インクジェット法）により、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。一方、初期充填装置は、上記の液滴吐出装置とは独立に設けられ、機能液滴吐出ヘッドを液滴吐出装置に搭載する前に、予めヘッド内流路に充填液を充填するものである。

図１および図２に示すように、液滴吐出装置１は、機台２と、機能液滴吐出ヘッド３を有し、機台２上に十字状に載置された描画装置４と、描画装置４に接続した機能液供給装置５と、描画装置４に添設するように機台２上に載置したメンテナンス装置６と、を備えている。また、液滴吐出装置１には、図外の制御機器が設けられており、液滴吐出装置１では、機能液供給装置５により描画装置４が機能液の供給を受けながら、制御機器による制御に基づいて、描画装置４がワークＷに対する描画動作を行うと共に、機能液滴吐出ヘッド３に対して、メンテナンス装置６が適宜保守動作（メンテナンス）を行うようになっている。

一方、初期充填装置６７は、詳細は後述するが、内部に充填液６８を貯留する密閉容器７１に機能液滴吐出ヘッド３を収容し、密閉容器７１の内部を減圧することで機能液滴吐出ヘッド３内部に充填液を初期充填するようになっている（図５参照）。

描画装置４は、ワークＷを主走査（Ｘ軸方向に移動）させるＸ軸テーブル７およびＸ軸テーブル７に直交するＹ軸テーブル８から成るＸ・Ｙ移動機構１１（移動機構）と、Ｙ軸テーブル８に移動自在に取り付けられたメインキャリッジ１２と、メインキャリッジ１２に垂設され、機能液滴吐出ヘッド３を搭載したヘッドユニット１３と、を有している。

Ｘ軸テーブル７は、Ｘ軸方向の駆動系を構成するＸ軸モータ（図示省略）駆動のＸ軸スライダ１４を有し、これに吸着テーブル１５およびθテーブル１６等から成るセットテーブル１７を移動自在に搭載して構成されている。同様に、Ｙ軸テーブル８は、Ｙ軸方向の駆動系を構成するＹ軸モータ（図示省略）駆動のＹ軸スライダ１８を有し、これにヘッドユニット１３を支持する上記のメインキャリッジ１２をＹ軸方向に移動自在に搭載して構成されている。なお、Ｘ軸テーブル７は、Ｘ軸方向に平行に配設されており、機台２上に直接支持されている。一方、Ｙ軸テーブル８は、機台２上に立設した左右の支柱２１に支持されており、Ｘ軸テーブル７およびメンテナンス装置６を跨ぐようにＹ軸方向に延在している（図１および図２参照）。

液滴吐出装置１では、Ｘ軸テーブル７およびＹ軸テーブル８が交わるエリアがワークＷの描画を行う描画エリア２２、Ｙ軸テーブル８およびメンテナンス装置６が交わるエリアが機能液滴吐出ヘッド３に対する機能回復処理を行う保守エリア２３となっており、ワークＷに描画を行う場合には描画エリア２２に、機能回復処理を行う場合には保守エリア２３に、ヘッドユニット１３を臨ませるようになっている。

メインキャリッジ１２は、図２に示すように、Ｙ軸テーブル８のＹ軸スライダ１８に下側から固定される外観「Ｉ」形の吊設部材２４と、吊設部材２４の下面に取り付けられ、ヘッドユニット１３のθ方向に対する位置補正を行うためのθ回転機構２５と、θ回転機構２５の下方に吊設するよう取り付けたキャリッジ本体２６（キャリッジ）と、で構成されている。キャリッジ本体２６は、位置決め機構を有する枠状フレーム（図示省略）を有し、これに後述の支持フレーム２７（図３参照）を介してヘッドユニット１３を位置決め状態で固定している。

支持フレーム２７は、略方形の枠状に形成されており、図３に示すようにヘッドユニット１３、バルブユニット２８、タンクユニット３１の順でこれらを位置決め状態で搭載している。なお、支持フレーム２７には、一対のハンドル（図示省略）が取り付けられており、この一対のハンドルを手持ち部位として、支持フレーム２７をメインキャリッジ１２に着脱できるようになっている。

図３に示すように、ヘッドユニット１３は、機能液滴吐出ヘッド３と、ヘッド保持部材（図示省略）を介して機能液滴吐出ヘッド３を搭載するヘッドプレート３２と、を備えている。ヘッドプレート３２は、支持フレーム２７に着脱自在に支持されており、ヘッドユニット１３は、支持フレーム２７を介してキャリッジ本体２６に位置決めして搭載される。なお、支持フレーム２７には、ヘッドユニット１３に並んで、バルブユニット２８およびタンクユニット３１が支持されている。

図３に示すように、機能液供給装置５は、支持フレーム２７に搭載されており、機能液を貯留する機能液タンク３３を有するタンクユニット３１と、機能液タンク３３および機能液滴吐出ヘッド３を接続する機能液供給チューブ３４と、機能液供給チューブ３４を機能液タンク３３および機能液滴吐出ヘッド３に接続するための接続具３５と、複数の機能液供給チューブ３４に介設した圧力調整弁３６を有するバルブユニット２８と、を有している。

タンクユニット３１は、機能液タンク３３と、これを位置決めするセット部（図示省略）と、機能液タンク３３を支持するタンクプレート３７と、で構成されている。図３に示すように、機能液タンク３３は、カートリッジ形式のものであり、機能液を真空パックした機能液パック３８と、機能液パック３８を収容する樹脂製のカートリッジケース４１と、を有している。なお、機能液パック３８に貯留される機能液は、予め脱気されており、その溶存気体量は略ゼロとなっている。

機能液パック３８は、２枚の長方形の（可撓性の）フィルムシートを重ね合わせて熱溶着した袋状のものに、機能液を供給する樹脂製の供給口４２を取り付けたものである。供給口４２には、パック内に連通する連通開口（図示省略）が形成されている。連通開口は、機能液耐蝕性を有する弾性材で構成した閉塞部材（図示省略）により閉栓されており、連通開口から空気（酸素）や湿気が侵入することを防止できるようになっている。

機能液供給チューブ３４（機能液供給流路）は、各機能液タンク３３および各圧力調整弁３６を接続するタンク側チューブ４３と、各圧力調整弁３６および各機能液滴吐出ヘッド３を接続するヘッド側チューブ４４と、を有している。

図３に示すように、接続具３５は、機能液タンク３３およびタンク側チューブ４３を接続するためのタンク側アダプタ４５と、機能液滴吐出ヘッド３およびヘッド側チューブ４４を接続するためのヘッド側アダプタ４６と、を有している。タンク側アダプタ４５には、軸心に流路を形成した連通針４７が設けられており、連通針４７は、上記した機能液パック３８（連通開口）の閉塞部材（図示省略）を貫いて差し込まれることにより機能液パック３８と接続（連通）されている。

バルブユニット２８は、圧力調整弁３６と、これを支持するバルブプレート４８と、を有している（図３参照）。圧力調整弁３６は、図示省略したが、機能液タンク３３に連なる１次室と、機能液滴吐出ヘッド３に連なり機能液が減圧される２次室と、１次室と２次室とを連通する連通流路と、連通流路に設けた弁体とを有し、いわゆる減圧弁を構成している。圧力調整弁３６により、機能液は、略大気圧まで減圧され、機能液滴吐出ヘッド３における液漏れが防止されている。また、１次室側と２次室側とは、弁体により縁切りされており、機能液タンク３３側で発生した脈動等が機能液滴吐出ヘッド３まで伝わるのが防止されている（ダンパー機能）。そして、機能液タンク３３から供給される機能液は、タンク側チューブ４３、圧力調整弁３６、ヘッド側チューブ４４を経由して機能液滴吐出ヘッド３まで供給される。

図４に示すように、機能液滴吐出ヘッド３は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針５１（機能液導入口）を有する機能液導入部５２と、機能液導入部５２に連なる２連のヘッド基板５３と、ヘッド基板５３の下方に連なり機能液で満たされるヘッド内流路５４が内部に形成されたヘッド本体５５と、を備えている。接続針５１は、図外の機能液供給チューブ３４に接続され、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５５に機能液を供給する。ヘッド本体５５は、複数の吐出ノズル５６が開口したノズル面５８を有するノズルプレート５７と、ピエゾ圧電素子（図示省略）を設けた圧力室（図示省略）と、各圧力室と各吐出ノズル５６とを流路接続する分岐流路（図示省略）と、を有している。ノズル面５８には、各分岐流路に連なる多数（１８０個）の吐出ノズル５６から成るノズル列６１が形成されている。すなわち、接続針５１（機能液導入口）、圧力室、分岐流路および吐出ノズル５６に至る流路によりヘッド内流路５４が構成されている。機能液滴吐出ヘッド３を吐出駆動すると、圧力室がポンプ様に作用し、吐出ノズル５６から機能液滴を吐出させる。

次に、図１を参照して、メンテナンス装置６について説明する。メンテナンス装置６は、液滴吐出装置１の非稼働時に、機能液滴吐出ヘッド３のノズル面を封止して吐出ノズル５６の乾燥を防止すると共に、機能液滴吐出ヘッド３の吐出ノズル５６から増粘した機能液を吸引除去する保管・吸引ユニット６２と、機能液滴吐出ヘッド３のノズル面５８に付着する汚れを払拭するワイピングユニット６３とを有している。これら両ユニット６２，６３は、機台２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６４上に搭載され、この移動テーブル６４によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。

保管・吸引ユニット６２は、機能液滴吐出ヘッド３の捨て吐出を受けるフラッシングボックスの機能を兼ねる封止キャップ６５と、封止キャップ６５を昇降させるキャップ昇降機構６６と、封止キャップ６５に接続した状態で機能液滴吐出ヘッド３を吸引するエジェクタやポンプ等で構成される吸引機構（図示省略）と、吸引機構で吸引除去した廃液を回収する廃液タンク（図示省略）と、を有している。描画休止時には、機能液滴吐出ヘッド３が移動テーブル６４上の保守エリア２３に移動しており、封止キャップ６５は、機能液滴吐出ヘッド３から僅かに離れた位置で、機能液滴吐出ヘッド３のフラッシング（捨て吐出）を受ける。そして、機能液滴吐出ヘッド３が稼動待機状態になると、封止キャップ６５が完全に上昇して機能液滴吐出ヘッド３のノズル面５８のキャッピングを行い、各機能液滴吐出ヘッド３の全吐出ノズル５６を封止する。続いて、キャッピング状態の機能液滴吐出ヘッド３を再駆動する際には、機能液の増粘によるノズル詰りを防止すべく、必要に応じて吸引機構の駆動を行い、吐出ノズル５６から増粘した機能液を吸引する。なお、この吸引作業は機能液を機能液滴吐出ヘッド３に充填する際にも用いられる。

同図に示すように、ワイピングユニット６３には、ワイピングシート６３ａ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６３ａを送りながら、且つ移動テーブル６４によりワイピングユニット６３をＸ軸方向に移動させつつ、機能液滴吐出ヘッド３のノズル面５８を拭き取るようになっている。このため、上記吸引動作等により機能液滴吐出ヘッド３のノズル面に付着した機能液が取り除かれ、吐出した機能液滴の飛行曲がり等が防止される。なお、メンテナンス装置６として、上記の両ユニット６２，６３に加え、機能液滴吐出ヘッド３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（図示省略）等を、搭載することが好ましい。

次に、図５を参照して、上記の機能液滴吐出ヘッド３への充填液の初期充填方法およびこれに用いられる初期充填装置６７について説明する。この初期充填装置６７は、機能液滴吐出ヘッド３に機能液または機能液の溶媒からなる充填液６８を充填するものである。また、初期充填装置６７は、機能液滴吐出ヘッド３を初期充填した状態で保管するヘッド保管装置を兼ねていることが好ましい。

初期充填装置６７は、内部に充填液６８を貯留する密閉容器７１と、機能液滴吐出ヘッド３を充填液６８に浸漬するように支持するヘッド支持手段７２と、密閉容器７１の内部を減圧する減圧手段７３と、密閉容器７１の内部を復圧（昇圧）する復圧手段７４と、これらを統括制御する制御手段１０５を有している。この場合、充填液６８は、機能液の溶媒で構成されており、これが機能液に混入しても機能液に変質が生じないようになっている。

密閉容器７１は、ステンレス等の耐圧・耐蝕性の材料により、外観略方形で気密且つ液密に形成されている。密閉容器７１は、充填液６８を貯留する容器本体８０と、シール７９を介在させた状態で容器本体８０を閉蓋する開閉蓋８１とを有しており、容器本体８０には充填液６８を所定の液量で貯留している。また、開閉蓋８１が開放した状態で、機能液滴吐出ヘッド３を出し入れできるようになっている。

また、容器本体８０の上部には、減圧手段７３および復圧手段７４に接続する排気・供気パイプ７５が配管接続（連通）されている。排気・供気パイプ７５は、減圧手段７３に連なる排気分岐管７６と、復圧手段７４に連なる供気分岐管７７とに分岐している。排気・供気パイプ７５は、その周囲をシールした接続金具７８によって容器本体８０の上部に接続されており、密閉容器７１内部の気密が保持されている。なお、容器本体８０に充填液６８を補給するための補給パイプを接続するようにしてもよい。

減圧手段７３は、真空ポンプ８６で構成されており、上記の排気分岐管７６を介して密閉容器７１に接続されるようになっている。排気分岐管７６には、圧力センサ１０４が設けられており、減圧手段７３は、密閉容器７１内部の設定圧力（設定真空度）を１０００Ｐａ（パスカル）から１００Ｐａの間にコントロールするようになっている。一方、復圧手段７４は、ドライエアー供給設備（図示省略）に連なるレギュレータ８９および開閉バルブ８７（電磁弁）で構成されている。すなわち、復圧手段７４を連通状態に切り替えると、密閉容器７１には供気分岐管７７を介してほぼ大気圧と同圧のドライエアーが供給される。これにより、後述する復圧工程において充填液６８に湿気等が混入してしまうことが防止されている。なお、ドライエアーに代えて、窒素ガスを導入するようにしてもよい。

ヘッド支持手段７２は、密閉容器７１に固定される鉛直部８２と、機能液滴吐出ヘッド３が着座する着座部８３とを有し、断面略「Ｌ」字形状に形成されている。着座部８３には、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５５が遊挿される貫通孔８４が形成されており、貫通孔８４からヘッド本体５５の下端が下方に突出するようにセットされる。そして、ヘッド支持手段７２に支持された機能液滴吐出ヘッド３は、そのヘッド本体５５が充填液６８に浸るようになっている。なお、密閉容器７１に対し鉛直部８２を上下スライド自在とし、ヘッド支持手段７２を高さ調整自在とすることが、好ましい。

制御手段１０５は、減圧手段７３の真空ポンプ８６の駆動と、復圧手段７４の開閉バルブ８７の開閉と、を制御している。また、制御手段１０５は、圧力センサ１０４の検出結果に基づいて減圧手段７３をフィードバック制御できるようになっており、密閉容器７１の内部を所望の真空度に制御できるようになっている。

次に、上記の初期充填装置６７を用いた機能液滴吐出ヘッド３の初期充填方法について、図６を参照して説明する。この初期充填方法は、接続針５１（機能液導入口）を封止する封止工程（Ｓ１）、機能液滴吐出ヘッド３を充填液６８に浸す浸漬工程（Ｓ２）、密閉容器７１内部を所定の真空度まで減圧する減圧工程（Ｓ３）、および密閉容器７１内部を復圧（昇圧）する復圧工程（Ｓ４）の各工程により行われる。

封止工程（Ｓ１）は、作業者の手によって直接行われる。すなわち、機能液滴吐出ヘッド３の一対の接続針５１、５１（機能液導入口）は、液滴吐出装置１に搭載する際に機能液供給チューブ３４に接続するためのものであるが、作業者は、まずこれらの接続針５１に機能液供給チューブ３４と同径の一対の封止部材８８、８８（栓付きチューブ）を装着し、接続針５１を封止する作業を行う（図５参照）。

続いて、浸漬工程（Ｓ２）では、作業者が密閉容器７１の開閉蓋８１を開放し、上記のように封止部材８８を設けた機能液滴吐出ヘッド３をヘッド支持手段７２に直接載置する。この状態において、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５５は、その下端を充填液６８に浸すようにする。

そして、減圧工程（Ｓ３）では、減圧手段７３を起動し、密閉容器７１内部の雰囲気を排気すると共に密閉容器７１の内部を所定の真空度まで減圧する。減圧工程（Ｓ３）は、密閉容器７１内部を所定の真空度（１０００Ｐａから１００Ｐａ）を維持したまま、数時間かけて行われる。より具体的には、例えば真空度を４００Ｐａに設定すると、制御手段１０５は、圧力センサ１０５の検出信号をフィードバックしつつ、減圧手段７３の駆動を制御する。この４００Ｐａの減圧工程（Ｓ３）により、充填液６８が揮発しない程度の真空度が保持され、密閉容器７１内部の雰囲気および充填液６８に溶け込んだ気体が徐々に排気（脱気）される。また、ヘッド内流路５４に残存する雰囲気は、充填液６８が脱気されるに従い周囲の充填液６８に溶け込むため、減圧工程（Ｓ３）が終わるころには、ヘッド内流路５４も周囲の密閉容器７１内部と同等の真空度になっている。

つづく復圧工程（Ｓ４）では、減圧手段７３を稼動停止すると共に、復圧手段７４の開閉バルブ８７を開放状態に切り替えて密閉容器７１内部にドライエアーを供給し、密閉容器７１内部の真空を解除する。この真空の解除によって、密閉容器７１の内部の圧力が上昇し、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド内流路５４に充填液６８が侵入し、ヘッド内流路５４は充填液６８で完全に満たされる。これにより、ヘッド内流路５４に充填液６８が初期充填され、ヘッド内流路５４を完全に濡らすことができる。

このようにして初期充填を行った機能液滴吐出ヘッド３は、そのまま保管され、あるいは直後に使用される。そして、機能液滴吐出ヘッド３の使用に当たっては、作業者の手により密閉容器７１から回収した機能液滴吐出ヘッド３を液滴吐出装置１に装着し、この機能液滴吐出ヘッド３を上記の保管・吸引ユニット６２により吸引する。この吸引動作により充填液６８は除去され、充填液６８と入れ替わるように機能液タンク３３から機能液が供給される。また、上記装着作業時に機能液滴吐出ヘッド３の接続針５１にエアーが混入することがあるが、上記のようにヘッド内流路５４が充填液６８によって完全に濡らされているため、ヘッド内流路５４に気泡を噛ませることなく機能液を充填することができる。

なお、本実施形態では、浸漬工程（Ｓ２）の後に減圧工程（Ｓ３）を行うようにしているが、減圧工程の後に浸漬工程を行うようにしてもよい。この初期充填方法によれば、予め機能液滴吐出ヘッド３のヘッド内流路５４を脱気したのち浸漬工程が行われるため、より短時間でヘッド内流路５４の脱気を行うことができる。また、復圧工程において密閉容器７１にドライエアーを導入するようにしているが、充填液によっては、大気を導入するようにしてもよい。

本実施形態によれば、真空状態で機能液滴吐出ヘッド３に機能液（充填液６８）を充填するようにしているので、ヘッド内流路５４の角部に気泡が残留することなく、機能液滴吐出ヘッド３の初期充填を適切に行うことができる。

次に、初期充填装置の第２実施形態について、第１実施形態の初期充填装置６７と異なる部分を中心に説明する。図７に示すように、第２実施形態の初期充填装置６７は、内部に充填液６８を貯留した密閉容器７１と、密閉容器７１内部を減圧する減圧手段７３と、機能液滴吐出ヘッド３を充填液６８にドブ漬けする昇降手段９２と、密閉容器７１内部を昇圧する復圧手段７４と、これらを統括制御する制御手段１０５とで構成されている。

昇降手段９２は、プレート形状のヘッド支持具９３と、ヘッド支持具９３を昇降させる昇降ねじ機構９４と、を有している。ヘッド支持具９３は、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５５が遊挿される貫通孔８４を有しており、機能液滴吐出ヘッド３を載置した際に、貫通孔８４からヘッド本体５５の下端が下方に突出するようになっている。

昇降ねじ機構９４は、密閉容器７１の上面に立設されたフレーム部材９５と、フレーム部材９５に回転自在に支持されるリードねじ９６と、リードねじ９６を回転させるモータ９７と、リードねじ９６に螺合し昇降する雌ねじ付きの昇降片９８と、昇降片９８に支持され下端にヘッド支持具９３を吊設した吊設ロッド１０１と、を有している。そして、モータ９７の駆動によりリードねじ９６を回転し吊設ロッド１０１（昇降片９８）を上下させると、ヘッド支持具９３が充填液６８にドブ漬けされるドブ漬け位置と、充填液６８から引き上げられた引上げ位置との間で昇降するようになっている。また、吊設ロッド１０１と密閉容器７１の接触部分には、シール部材１０２が配設されており、密閉容器７１内部の気密が保たれている。

密閉容器７１は、第１実施形態のものと同様にステンレス等の耐圧・耐蝕性の材料により、外観略方形で気密且つ液密に形成されている。また、減圧手段７３は、圧力センサ１０４を介設した真空ポンプ８６で構成されており、復圧手段７４は、ドライエアー供給設備（図示省略）に連なるレギュレータ８９および開閉バルブ８７（電磁弁）で構成されている。減圧手段７３および復圧手段７４は、第１実施形態のものと同様に構成されている。制御手段１０５は、真空ポンプ８６の駆動および開閉バルブ８７の開閉の制御、圧力センサ１０４による真空度のセンシングの他、更に昇降手段９２のモータ９７の駆動を制御している。

次に、第２実施形態の初期充填装置を用いた初期充填方法について説明する。第２実施形態の初期充填方法は、図８に示すように、減圧工程（Ｓ１１）、ドブ漬け工程（Ｓ１２）、復圧工程（Ｓ１３）の各工程で構成されている。

減圧工程（Ｓ１１）では、密閉容器７１内部の減圧が行われる。これに先立ち、作業者は、機能液滴吐出ヘッド３を昇降手段９２（ヘッド支持具９３）に載置しておく。この場合、ヘッド支持具９３は、充填液６８から離間した引き上げ位置で昇降ねじ機構９４に保持されており、作業者が開閉蓋８１を閉蓋し制御手段１０５に初期充填の開始を指示すると、制御手段１０５は減圧手段７３を駆動し、密閉容器７１内部の排気・減圧を開始する。

減圧工程（Ｓ１１）においては、密閉容器７１内部は所定の真空度（１０００Ｐａから１００Ｐａ）になるまで減圧され、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド内流路５４の雰囲気を含む密閉容器７１内部の雰囲気および充填液６８に溶け込んだエアーが脱気される。

減圧工程（Ｓ１１）において密閉容器７１内部が所望の真空度に到達すると、圧力センサ１０４から検出信号を検出した制御手段１０５は、昇降手段９２（モータ９７）を駆動しドブ漬け工程（Ｓ１２）を開始する。昇降手段９２は、昇降ねじ機構９４により機能液滴吐出ヘッド３を搭載したヘッド支持具９３をドブ漬け位置まで下降させ、機能液滴吐出ヘッド３を充填液６８にドブ漬け（機能液滴吐出ヘッド３全体を充填液６８に漬ける）する。ドブ漬け工程（Ｓ１２）は、このまま数時間機能液滴吐出ヘッド３を充填液に漬け込んだ状態で行われる。この場合、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド内流路５４はドブ漬け前に真空状態になっているため、ドブ漬け後にヘッド内流路５４に気泡が生ずることがほとんどない。また、たとえ気泡が生ずることがあっても、周囲の充填液６８の脱気が、気泡を充填液６８に吸収させるように作用するため、このような気泡がドブ漬け工程の終了時まで残留することがないようになっている。

そして、ドブ漬け工程（Ｓ１２）が終了すると、制御手段１０５は、減圧手段７３を停止すると共に復圧手段７４を駆動して、復圧工程（Ｓ１３）を開始する。復圧手段７４は、密閉容器７１内部にドライエアー（Ｎ _２）を供給し、密閉容器７１の内部を昇圧させる。密閉容器７１内部が略大気圧まで昇圧したら、制御手段１０５は昇降手段９２を駆動してヘッド支持具９３を引上げ位置まで上昇させる。この状態で、作業者は、開閉蓋８１を開放して機能液滴吐出ヘッド３を回収し、液滴吐出装置１に装着する。

第２実施形態の機能液滴吐出ヘッド３の初期充填方法によれば、ドブ漬け工程により機能液滴吐出ヘッド３を完全に充填液６８中に水没させるため、機能液滴吐出ヘッド３内にエアーが残留することがない。また、第１実施形態のように封止部材８８の装着等、事前の準備を必要としない。なお、昇降手段９２としてリンク機構やラック・ピニオン等を用いることも可能である。

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９は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図１０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１０（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１０（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１０（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３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（Ｓ１０３）では、図１０（ｄ）に示すように、機能液滴吐出ヘッド３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３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１０（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１１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１０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１１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３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３で行うことも可能である。

図１２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１３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１４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、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１５〜図２３を参照して説明する。
この表示装置６００は、図１５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）、及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１６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１７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、機能液滴吐出ヘッド３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１７に載置され、以下の正孔注入／輸送層形成工程（Ｓ１１３）及び発光層形成工程（Ｓ１１４）が行われる。

図１８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３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１９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（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２０に示すように、各色のうちの何れか（図２０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２１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３を用い、図２２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（Ｓ１１５）に移行する。

対向電極形成工程（Ｓ１１５）では、図２３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２４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１７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３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３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２５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２６（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２６（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。

液滴吐出装置の平面模式図である。液滴吐出装置の側面模式図である。機能液供給装置の側面模式図である。機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。第１実施形態にかかる初期充填装置である。第１実施形態の初期充填方法のフローチャートである。第２実施形態にかかる初期充填装置である。第２実施形態の初期充填方法のフローチャートである。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

Ｗワーク１液滴吐出装置
３機能液滴吐出ヘッド５機能液供給装置
１１Ｘ・Ｙ移動機構１３ヘッドユニット
２６キャリッジ本体３３機能液タンク
３４機能液供給チューブ５１接続針
６７初期充填装置６８充填液
７１密閉容器７２ヘッド支持手段
７３減圧手段７４復圧手段
９２昇降手段１０５制御手段

Claims

ワークに対し機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に、機能液または前記機能液の溶媒からなる充填液を初期充填する機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法であって、
前記ヘッド内流路に連なる前記機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口を封止する封止工程と、
密閉容器に貯留した前記充填液に前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面側の端部を浸す浸漬工程と、
前記密閉容器内の雰囲気を排気して前記密閉容器の内部を所定の真空度に減圧する減圧工程と、
前記減圧工程の後、前記密閉容器の内部を復圧する復圧工程とを備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法。
前記減圧工程では、前記所定の真空度を数時間維持することを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法。
前記所定の真空度は、１０００Ｐａ以下で且つ１００Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法。
ワークに対し機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に、機能液または前記機能液の溶媒からなる充填液を初期充填する機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置であって、
内部に前記充填液を貯留する密閉容器と、
前記ヘッド内流路に連なる機能液導入口を予め封止した前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面側の端部を前記充填液に浸した状態で支持するヘッド支持手段と、
前記密閉容器に連通し、前記密閉容器内の雰囲気を排気して前記密閉容器の内部を所定の真空度に減圧する減圧手段と、
前記真空度を所定時間維持した後、前記密閉容器の内部を復圧する復圧手段と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置。
前記復圧手段は、ドライエアー供給装置に連なるバルブで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの初期充填方法、または請求項４または５に記載の機能液滴吐出ヘッドの初期充填装置により、前記充填液が初期充填されたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッド。
請求項６に記載の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液供給装置であって、
前記機能液を貯留する機能液タンクと、
前記機能液滴吐出ヘッドと前記機能液タンクとを接続する機能液供給チューブと、を備えたことを特徴とする機能液供給装置。
請求項７に記載の機能液供給装置と、
前記機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに搭載したヘッドユニットと、
前記ワークを搭載すると共に、前記ヘッドユニットに対して前記ワークを相対的に移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
請求項８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。