JP4474909B2 - モニタリング方法およびモニタリング装置、並びに描画装置、電気光学装置の製造方法 - Google Patents

モニタリング方法およびモニタリング装置、並びに描画装置、電気光学装置の製造方法 Download PDF

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本発明は、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクから、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液を消費する機能液消費動作のモニタリング方法およびモニタリング装置、並びに描画装置、電気光学装置の製造方法に関するものである。
機能液タンクから機能液の供給を受ける機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動することにより、機能液滴による描画をワークに行う描画装置では、精度良く描画を行うために、描画動作(機能液消費動作)を行う前に、機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動して所定の検査パターンを描画させ、機能液滴吐出ヘッドの吐出状態を確認するようになっている。
特開2003−251243号公報
しかしながら、従来の描画装置では、ワークに対する描画前の吐出状態を確認することができても、ワークに対して行った描画動作の吐出状態の確認を行うことができず、ワークに行った描画動作の動作状態を確認するためには、描画動作を行ったワークに対し、別途ドット抜け等を検出する検査を行わねばならない。すなわち、動作結果に対して改めて検査を行うことによってのみ、動作状態を確認できるに過ぎない。そこで、本発明は、機能液消費動作の動作状況をモニタリングして、機能液消費動作の動作状態を確認できるモニタリング方法およびモニタリング装置、並びに描画装置、電気光学装置の製造方法を提供することを課題としている。
本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクから、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液を消費する機能液消費動作をモニタリングするモニタリング方法において、機能液消費動作の動作開始から所定時間後における機能液の経時的な消費動向を測定する消費動向測定工程と、機能液消費動作の正常動作時の動作開始から所定時間後における機能液の標準的な消費動向である基準消費動向を規定した消費テーブルから基準消費動向取得する基準消費動向取得工程と、測定した消費動向と取得した基準消費動向とを比較して、機能液消費動作が正常であるか否かを判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクから、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液を消費する機能液消費動作をモニタリングするモニタリング装置において、機能液消費動作の動作開始から所定時間後における機能液の経時的な消費動向を測定する消費動向測定手段と、機能液消費動作の正常動作時の動作開始から所定時間後における機能液の標準的な消費動向である基準消費動向を規定した消費テーブルから基準消費動向取得する基準消費動向取得手段と、測定した消費動向と取得した基準消費動向とを比較して、機能液消費動作が正常であるか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
これらの構成によれば、機能液消費動作による機能液の経時的な消費動向を測定すると共に、これに対応する正常動作時の基準消費動向を取得してこれらを比較することにより、行われた機能液消費動作が正常であるか否かを判定することができる。すなわち、正常動作時の消費動向を示す消費テーブルに基づいて、実際に行われた機能液消費動作の消費動向を把握することにより、行われた機能液消費動作が適切であるか否かを容易に判断することができる。また、測定した機能液の消費動向および消費テーブルに基づいて取得した基準消費動向を比較するだけで機能液消費動作の動作状況の適否を判断できるため、機能液消費動作の実行中に当該機能液消費動作が正常であるか否かを判定することも可能である。すなわち、機能液消費動作と並行して、当該機能液消費動作の動作状況を判断できるため、機能液消費動作中に不具合が生じても、これを速やかに見つけることができ、無駄な機能液消費動作が継続して行われることを防止することができる。なお、機能液タンクは、貯留した機能液を機能液滴吐出ヘッドに供給するものであれば良く、パック形式のものやカートリッジ形式のものであっても良い。
これらの場合、機能液消費動作は、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動により為される描画動作、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動により為される捨て吐出動作、機能液滴吐出ヘッドのノズル面から機能液を吸引することにより、機能液滴吐出ヘッドを保守する保守動作、および機能液滴吐出ヘッドのノズル面から機能液を吸引することにより、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに至る機能液流路に、機能液を充填する機能液充填動作の少なくとも1つの動作より成ることが好ましい。
この構成によれば、機能液消費動作を構成する動作の動作状況が適切に行われているか否かを容易に判定することができる。なお、描画動作、捨て吐出動作、保守動作、および機能液充填動作は、機能液消費動作になり得る代表的なものであり、動作時間が動作当りの機能液の消費量がそれぞれ異なるこれらの動作状況が適切に行われているか否かを判断可能とすることにより、効率よく各動作を行うことが可能である。
この場合、モニタリングした機能液消費動作の種別と、判定結果を報知する報知工程と、をさらに備えることが好ましい。
また、この場合、機能液消費動作の種別と、判定結果を報知する報知手段と、をさらに備えることが好ましい。
これらの構成によれば、機能液消費動作の種別と判定結果とが報知されるので、ユーザはこれらに基づいて効率よく対応を行うことができる。すなわち、モニタリングした機能液消費動作が正常であれば、これに続く動作を指示することができる。一方、機能液消費動作が異常であれば、異常原因を解消すべくメンテナンスを行うことができる。
この場合、消費動向は、所定時間内に消費される機能液の消費量であり、消費動向測定工程は、機能液タンクの重量を計測する第1計測工程と、第1計測工程による計測から所定時間後に、機能液タンクの重量を再度計測する第2計測工程と、第1計測工程および第2計測工程の計測結果から、消費量の経時的変化を算出する算出工程と、を有していることが好ましい。
この構成によれば、機能液消費動作によって、所定時間内に消費された機能液の消費量を算出し、これを(所定時間に対応する)正常動作時の機能液の消費量と比較することにより、機能液消費動作の動作状況を判定可能である。なお、機能液の消費量は、機能液の消費重量、消費体積等を示すものである。
この場合、消費動向は、所定時間内に減少してゆく機能液タンクの重量であり、消費動向測定工程は、機能液タンクの重量を計測する第1計測工程と、第1計測工程による計測から所定時間後に、機能液タンクの重量を再度計測する第2計測工程と、を有することが好ましい。
この構成によれば、機能液消費動作が適切に行われていれば、消費テーブルから取得される基準消費動向に略従って、機能液タンクの重量が減少していくので、機能液消費動作によって減少していく機能液タンクの重量を直接的に用いて、機能液消費動作の動作状況を判定可能である。
本発明は、ワークに対して、吐出ノズルが形成された機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら機能液滴吐出ヘッドを駆動することにより、ワークに機能液滴による描画を行う描画装置において、上記のいずれかに記載のモニタリング方法を適用した、または上記のいずれかに記載のモニタリング装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、描画装置において行われる機能液消費動作(具体的には、機能液滴吐出ヘッドによる描画動作、捨て吐出動作など)の動作状況をモニタリングにより把握して、動作状況の適否を判断することが可能である。
本発明の電気光学装置の製造方は、上記の描画装置を用い、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
これらの構成によれば、機能液消費動作の動作状況をモニタリングにより把握可能な描画装置を用いているので、機能液消費動作の動作不良を速やかに見つけることができるため、これらを効率よく製造を行うことができる。なお、電気光学装置(デバイス)としては、液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)装置、電子放出装置、PDP(Plasma Display Panel)装置および電気泳動表示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)装置または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。
以上のように、本発明のモニタリング方法およびモニタリング装置によれば、機能液消費動作による機能液の消費動向を正常動作時の消費動向と比較することにより、その動作が正常に行われているか否かを容易に判定可能である。そして、この判定は、機能液消費動作の実行中に行うことも可能であるため、動作中に生じた不具合を検出することができる。
本発明の描画装置は、上記のモニタリング方法およびモニタリング装置を備えているため、機能液消費動作の動作状況の適否を判断して、効率よく機能液消費動作を行うことができる。例えば、不適切な機能液消費動作が継続して行われることを防止することができるため、不適切な機能液消費動作によって消費する機能液量を削減することが可能である。また、本発明の電気光学装置の製造方法は、上記の描画装置を用いて製造されるため、電気光学装置を効率よく製造することが可能である。
以下、添付の図面を参照して、本発明を適用した描画装置について説明する。この描画装置は、いわゆるフラットディスプレイの製造ラインに組み込まれるものであり、機能液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出法により、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。
図1は、描画装置の平面模式図である。同図に示すように、描画装置1は、機能液滴吐出ヘッド16を有し、機台2上の全域に広く載置された液滴吐出装置3と、液滴吐出装置3に添設するように機台2上に載置したヘッド保守装置4と、これらに接続された制御装置5と、を備えている。また、描画装置1には、描画装置1の運転状況をモニタリングするためのモニタリング装置6が備えられており、モニタリング装置6も制御装置5に接続されている。
描画装置1では、制御装置5が装置全体を統括制御しており、制御装置5による制御に基づいて、液滴吐出装置3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16に対して、ヘッド保守装置4が適宜保守動作(メンテナンス)を行うようになっている。また、液滴吐出装置3による液滴吐出動作およびヘッド保守装置4による保守動作は、モニタリング装置6を介して制御装置5にモニタリングされており、各動作が正常に行われているか否かが監視されるようになっている。
液滴吐出装置3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12およびX軸テーブル12に直交するY軸テーブル13から成るX・Y移動機構11と、Y軸テーブル13に移動自在に取り付けられたメインキャリッジ14と、メインキャリッジ14に垂設され、機能液滴吐出ヘッド16を搭載したヘッドユニット15と、機能液滴吐出ヘッド16に機能液を供給する機能液供給機構17と、を有している。
X軸テーブル12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22を有し、これに吸着テーブル23およびθテーブル24等から成るセットテーブル25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13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27を有し、これにθ回転機構28を介してヘッドユニット15を支持する上記のメインキャリッジ14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12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13は、機台2上に立設した左右の支柱31に支持されており、X軸テーブル12およびヘッド保守装置4を跨ぐようにY軸方向に延在している(図1参照)。
描画装置1では、X軸テーブル12およびY軸テーブル13が交わるエリアがワークWの描画を行う描画エリア32、Y軸テーブル13およびヘッド保守装置4が交わるエリアが機能液滴吐出ヘッド16に対する機能回復処理を行う保守エリア33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32に、機能回復処理を行う場合には保守エリア33に、ヘッドユニット15を臨ませるようになっている。
ヘッドユニット15は、(1個の)機能液滴吐出ヘッド16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16を搭載するヘッドプレート(図示省略)と、を備えている。なお、メインキャリッジ14には、Y軸スライダ27に支持され、ヘッドユニット15を微少にθ方向に回転させるθ回転機構28が取り付けられている。すなわち、ヘッドユニット15は、θ回転機構28に支持させたヘッドプレートを介してメインキャリッジ14に支持されている。
図2に示すように、機能液滴吐出ヘッド16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41と、機能液導入部41に連なる2連のヘッド基板43と、機能液導入部41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44と、を備えている。接続針42は、図外の機能液供給機構17に接続され、機能液滴吐出ヘッド16のヘッド内流路に機能液を供給する。ヘッド本体44は、キャビティ45(ピエゾ圧電素子)と、多数(180個)の吐出ノズル47が開口するノズル面47を有するノズルプレート46と、で構成されており、機能液滴吐出ヘッド16を吐出駆動すると、キャビティ45のポンプ作用により、吐出ノズル47から機能液滴を吐出する。なお、機能液滴吐出ヘッド16の吐出駆動は、ワークWに対する描画動作時と、吐出ノズル47のノズル詰まりを防止するためのフラッシング動作時(後述する)に行われる。
図1および図3に示すように、機能液供給機構17は、機能液を貯留する機能液パック51と、機能液パック51および機能液滴吐出ヘッド16を接続する機能液供給チューブ52と、を有している。機能液パック51内の機能液は、機能液滴吐出ヘッド16のポンプ作用により、機能液供給チューブ52を介して、機能液滴吐出ヘッド16に連続的に供給される。なお、機能液滴吐出ヘッド16近傍の機能液供給チューブ52に、機能液供給チューブ52を通液する機能液の流量を測定する流量センサ、および機能液供給チューブ52を開閉する機能液供給バルブを介設することも可能である。また、言うまでもないが、機能液を貯留する手段としては、機能液パック51に限るものではなく、タンク形式のものや、カートリッジ形式のものを適用可能である。
ヘッド保守装置4は、機台2上に載置され、X軸方向に延在する移動テーブル61と、移動テーブル61上に載置した吸引ユニット62と、吸引ユニット62と並んで移動テーブル61上に配設されたワイピングユニット63と、を備えている。移動テーブル61は、X軸方向に移動可能に構成されており、機能液滴吐出ヘッド16の保守時には、吸引ユニット62およびワイピングユニット63を適宜保守エリア33に移動させる構成となっている。なお、上記の各ユニットに加え、機能液滴吐出ヘッド16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や、機能液滴吐出ヘッド16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等を、ヘッド保守装置4に搭載することが好ましい。
図1および図3に示すように、吸引ユニット62は、キャップスタンド71と、キャップスタンド71に支持され、機能液滴吐出ヘッド16のノズル面47に密着させる(1個の)キャップ72と、キャップ72を介して機能液滴吐出ヘッド16の吸引を行う吸引ポンプ73と、キャップ72と吸引ポンプ73とを接続する吸引チューブ74と、を有している。なお、吸引チューブ74のキャップ72の下流側(吸引ポンプ73側)には、吸引圧力を検出する吸引圧検出センサ75、吸引チューブ74を通過する機能液の有無を検出する液体検出センサ76が設けられている。また、図示省略したが、キャップスタンド71には、モータ駆動により、キャップ72を昇降させるキャップ昇降機構77が組み込まれており、保守エリア33に臨んだヘッドユニット15の機能液滴吐出ヘッド16に対して、キャップ72を離接できるようになっている。
そして、機能液滴吐出ヘッド16の吸引を行う場合には、キャップ昇降機構77を駆動して、機能液滴吐出ヘッド16のノズル面47にキャップ72を密着させると共に、吸引ポンプ73を駆動する。これにより、キャップ72を介して機能液滴吐出ヘッド16に吸引力を作用させることができ、機能液滴吐出ヘッド16から機能液が強制的に排出される。この機能液の吸引は、機能液滴吐出ヘッド16の目詰まりを解消/防止するために行われる他、描画装置1を新設した場合や、機能液滴吐出ヘッド16のヘッド交換場合などに、機能液パック51から機能液滴吐出ヘッド16に至る機能液流路に機能液を充填するために行われる。
なお、キャップ72は、機能液滴吐出ヘッド16の捨て吐出(予備吐出)により吐出された機能液を受けるフラッシングボックスの機能を有しており、ワークWの交換時のように、ワークWに対する描画を一時的に停止するときに行う定期フラッシングの機能液を受けるようになっている。この捨て吐出(フラッシング動作)では、キャップ昇降機構77は、機能液滴吐出ヘッド16のノズル面47からキャップ72(の上面)を僅かに離間する位置に移動させる。
また、吸引ユニット62は、描画装置1の非稼動時に、機能液滴吐出ヘッド16を保管するためにも用いられる。この場合、保守エリア33にヘッドユニット15を臨ませ、機能液滴吐出ヘッド16のノズル面47にキャップ72を密着させる。これにより、ノズル面47が封止され、機能液滴吐出ヘッド16(吐出ノズル47)の乾燥を防いで、吐出ノズル47のノズル詰まりを防止できるようになっている。
図1に示すように、ワイピングユニット63は、巻取りモータ82(図示省略)の駆動により、ロール状に巻回したワイピングシート83を繰り出しながら巻き取ってゆく巻取りユニット81と、洗浄液ノズル(図示省略)を有し、繰り出したワイピングシート83に洗浄液を散布する洗浄液供給ユニット85と、洗浄液が散布されたワイピングシート83でノズル面47を拭取る拭取りユニット84と、を備えている。そして、保守エリア33に位置するヘッドユニット15に対してワイピングユニット63を臨ませ、機能液滴吐出ヘッド16のノズル面47を、洗浄液を含浸したワイピングシート83でワイピング動作(拭き取り)することにより、ノズル面に付着する(機能液)汚れを除去する。
図1および図3に示すように、モニタリング装置6は、機台2上に固定的に設置した天秤91(例えば電子天秤)で構成されており、上記した機能液パック51をセットして、機能液パック51の重量を測定する。天秤91は、制御装置5に接続されており、制御装置5は、天秤91の計測結果に基づいて、機能液を消費する動作(機能液滴吐出ヘッド16の吐出駆動による描画動作およびフラッシング動作、吸引ユニット62による吸引保守動作および機能液充填動作)の動作状況を判断できるようになっている。すなわち、機能液滴吐出ヘッド16の吐出駆動や、吸引ユニット62による吸引動作により、機能液パック51から機能液が消費されてゆくため、機能液パック51の重量変化を測定(モニタリング)することにより、機能液滴吐出ヘッド16の吐出駆動や、吸引動作が適切に行われているか否かを判断でする(詳細は後述する)。
制御装置5は、パソコン等で構成されており、装置本体101に、キーボード102やマウス103等の入力装置104、FDドライブやCD−ROMドライブ等の各種ドライブ(図示省略)、モニタディスプレイ105等の周辺機器を接続したものである(図3参照)。
次に、図4を参照しながら描画装置1の主制御系について説明する。描画装置1は、液滴吐出装置3を有する液滴吐出部111と、ヘッド保守装置4を有するヘッド保守部112と、モニタリング装置6や、液滴吐出装置3およびヘッド保守装置4の各種センサを有し、各種検出を行う検出部113と、各部を駆動する駆動部114と、各部に接続され、描画装置1全体の制御を行う制御部115(制御装置5)と、を備えている。
制御部115には、液滴吐出装置3、ヘッド保守装置4、およびモニタリング装置6を接続するためのインタフェース121、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RAM122、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ROM123、ワークWに描画を行うための描画データや、液滴吐出装置3およびヘッド保守装置4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124、ROM123やハードディスク124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CPU125、これらを互いに接続するバス126、が備えられている。
制御部115は、液滴吐出装置3、ヘッド保守装置4、モニタリング装置6等からの各種データを、インタフェース121を介して入力すると共に、ハードディスク124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CPU125に演算処理させ、その処理結果を、インタフェース121を介して液滴吐出装置3やヘッド保守装置4等に出力することにより、各手段を制御している(図4参照)。
また、制御部115は、検出部113を介して、各手段のモニタリングを行っており、各手段が適切に動作しているか否かをチェックしている。そして、このモニタリング結果を各手段の制御に反映(フィードバック)することにより、描画装置1全体が適切に駆動制御されるようにしている。
例えば、制御部115は、モニタリング装置6を用いて、機能液滴吐出ヘッド16の吐出動作およびヘッド保守装置4の吸引ユニット62の吸引動作を機能液パック51内の機能液を消費する機能液消費動作としてモニタリングしている。上述したように、機能液滴吐出ヘッド16の液滴吐出動作は、描画動作およびフラッシング動作を含んでいると共に、吸引ユニット62の吸引動作は、吸引保守動作および機能液充填動作を含んでおり、制御部115は、描画動作、フラッシング動作、吸引保守動作、および機能液充填動作のそれぞれを制御しながら、これらの動作状況をそれぞれモニタリングすることにより、これらの動作が適切に為されているか否かを監視している。
ここで、制御部115による吸引保守動作のモニタリング方法を例に、機能液消費動作のモニタリング方法について説明する。なお、描画動作、フラッシング動作、および機能液充填動作に対するモニタリング方法は吸引保守動作のモニタリング方法と略同様であり、「吸引保守動作」を描画動作、フラッシング動作、および機能液充填動作に読替えれば、各動作のモニタリング方法とすることができるため、ここでは、吸引保守動作におけるモニタリング方法についてのみ説明する。
ハードディスク124には、吸引ユニット62のモニタリング処理を実行するためのモニタリング実行プログラム131がインストールされており、吸引保守動作の実行命令が為されると、このモニタリング実行プログラム131が読み出され、吸引保守動作のモニタリング処理が開始される。モニタリング実行プログラム131は、所定時間t内に吸引保守動作により実際に消費された機能液の消費動向と、これに対応する所定時間t内に吸引保守動作が正常に行われた時に消費すると見込まれる機能液の基準消費動向とを比較することにより、吸引保守動作が適切に行われているか否かを判定するためのものであり、制御部115は、モニタリング実行プログラム131に従い、モニタリング装置6による機能液パック51の重量計測結果から実際の消費動向を取得して、適切な吸引保守動作が行われているか否かを判断するようになっている。なお、ここにいう「機能液の消費動向」とは、機能液の消費量の経時的な変化量または変化率を示している。
なお、請求項にいう消費動向測定手段、基準消費動向取得手段、判定手段、および報知手段は、モニタリング実行プログラム131に従って、CPU125を演算処理させることにより実現する仮想的な手段である。
また、制御部115には、モニタリング実行プログラム131によって提供される設定画面(図示省略)を介して、吸引保守動作が正常に行われた時に消費される機能液の標準的な消費動向(基準消費動向)を吸引保守動作の(開始Tsから終了Teまでの)経過時間と関連付けた消費テーブル(消費関数)と、吸引保守動作が正常であると認められる消費動向の許容範囲が予め設定されている(図5参照)。なお、消費動向および消費動向の許容範囲(誤差範囲)には、吸引ポンプ73の吸引量および吸引ポンプ73に係る負荷変動に基づいた理論値を用いることも可能であるが、吸引保守動作を実際に行うことにより実験的に求めた値を用いることが好ましい。
図5および図6を参照しながら、機能液の消費動向として、機能液の消費重量を用いた場合のモニタリング処理について具体的に説明する。図6に示すように、モニタリング処理では、先ず、吸引保守動作の実行開始(S2)に先立って、モニタリング装置6による機能液パック51の重量計測および測定結果の制御部115への送信が為される(S1:第1計測工程)。吸引保守動作の実行開始Tsから所定時間t(T1)が経過した後、再度モニタリング装置6により機能液パック51の重量計測および測定結果の制御部115への送信が為される(S3:第2計測工程)。そして、S1で測定した重量とS3で測定した重量との差をとり、TsからT1までの所定時間t内に消費された機能液の実消費重量W1を算出する(S4)(図5参照)。
続いて、算出した実消費重量と、上記の消費テーブルに基づいて取得されたTsからT1までの所定時間t内に消費される基準消費重量Ws1と、を比較する(S5)。そして、実消費重量W1が基準消費重量Ws1の許容範囲内であるか否かを判定し、実消費重量が基準消費重量の許容範囲内であれば(S5:Yes)、正常な吸引保守動作により、機能液パック51から機能液が正常に消費されているとして、吸引保守動作が正常であると判断する(S6)。
そして、第2測定工程による測定からさらに所定時間tが経過した後、吸引保守動作が終了しているか否かを確認し(S7)、吸引保守動作が終了している場合(S7:Yes)には、吸引保守動作が正常に終了したことを制御装置5のモニタディスプレイ105に表示させた(S8)後、一連の処理を終了させる。吸引保守動作が終了していない場合(S7:No)には、再度機能液パック51の重量計測を行い、新たに経過した所定時間tにおける実消費重量Wnと基準消費重量Wsnとの比較を行い、吸引保守動作の動作状況のモニタリングを継続する。すなわち、上記したS3からの動作を行い、所定時間tが経過する毎に吸引保守動作が正常であるか否かを判定するようになっている。
なお、基準消費重量Ws1の取得は、S2以降に行えばよいが、モニタリング処理の時間を短縮するために、S3までに行うことが好ましい。
一方、実消費重量W1が基準消費重量Ws1の許容範囲外であれば(S5:No)、吸引保守動作が異常(不適切)であると判断して(S11)、吸引保守動作の異常をモニタディスプレイに表示し(S12)、一連のモニタリング処理を終了させる。なお、異常表示を行う場合、所定時間内に消費された機能液の消費量を併せて表示することが好ましい。また、この場合、実消費重量W1(Wn)が基準消費重量Ws1(Wsn)の許容範囲を下回っている場合と上回っている場合とを区別可能に表示することが好ましい。これにより、ユーザは、吸引保守動作の異常状態に対応した保守を吸引ユニット62に行うことができる。なお、実消費重量および基準消費重量の比較による判断結果の表示(報知)は、報知ランプや報知ブザー等により行うようにすることも可能である。
次に、本実施形態の変形例について説明する。ここでは、機能液の消費量を算出して比較するのではなく、モニタリング装置6によって測定された機能液パック51の重量と、上記の消費テーブルから推定される正常動作時の機能液パック51の重量(基準パック重量)とを比較することにより、適切な吸引保守動作が行われているか否かを判断する。図7を参照して、異なる部分を中心に説明する。第1計測工程の計測結果が制御部115に送信される(S31)と、吸引保守動作が開始される(S32)と共に、消費テーブルに基づいて、吸引保守動作の開始から所定時間t経過後の基準パック重量Wsが算出(取得)される(S33)。
また、吸引保守動作の実行から所定時間tが経過すると、再度モニタリング装置6により機能液パック51の重量計測が行われ、測定結果が制御部115に送信される(S34:第2計測工程)。そして、算出した基準パック重量Wsと、第2計測工程により測定された機能液パック51の実重量Wとを比較して(S35)、機能液パック51の実重量が基準パック重量の許容範囲内であれば(S35:Yes)、吸引保守動作が正常であると判断し(S37)、許容範囲外であれば(S35:No)、吸引保守動作が異常であると判断する(S41)。
このように、本実施形態のモニタリング処理によれば、実行中の動作状況を把握して、適切な機能液消費動作(描画動作、フラッシング動作、吸引保守動作および機能液充填動作)が行われているか否かをチェックすることができるため、動作が終了した後に、これらが適切に行われたか否かを改めて検査する必要がない。また、機能液消費動作の実行中に動作異常の判定が行われるため、不適切な機能液の消費動作が継続して行われることがなく、動作異常が生じた場合には速やかにこれを検出して、ユーザに報知することができる。さらに、不適切な機能液消費動作が継続することを防止できるため、高価な機能液を無駄に消費することがない。
なお、本実施形態では、所定時間t内における機能液の消費重量を機能液の消費動向として用いたが、これに限定されるものではない。例えば、所定時間t内における消費体積を消費動向として用いることも可能である。この場合、モニタリング装置6は、機能液パック51から流出する機能液の流量を計測する上記の流量センサ(図示省略)や、機能液パック51の出口や機能液供給チューブ52に設けた流速計(図示省略)等で構成することが好ましい。そして、消費テーブルによって規定される正常動作時の基準消費体積と、計測した機能液の流量または流速から算出される実際に消費された消費体積と、を比較することにより、吸引保守動作が正常に行われているか否かを判定する。
また、機能液パック51に代えて、機能液タンク(図示省略)を用いた場合には、機能液タンクにおける機能液の液面の位置変化(変移)を機能液の消費動向としてもよい。この場合、モニタリング装置6として、レーザ等により機能液の液面位置を計測する計測装置を用いる。そして、消費テーブルにより規定される正常動作時の所定時間tにおける液面位置の変移と、実際の吸引保守動作時における所定時間t内の液面位置の変移と、を比較することにより、吸引保守動作が正常に行われているか否かを判定する。このように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、機能液の消費動向は任意に設定可能である。
また、第2測定工程を開始するまでの所定時間tおよび機能液パック51の重量計測間隔となる所定時間tは、実情に応じて任意に設定可能である。この所定時間tを短くすると、動作異常を速やかに検出ができる一方、機能液の消費動向を取得し難くなるため、各動作における機能液の消費総量等を考慮して設定すればよい。特に、1回の動作(例えば、1枚のワークWを描画するための描画動作や、一連のフラッシング動作、吸引保守動作、および機能液充填動作)による機能液の消費総量が少ない場合には、動作の実行動作中に敢えて機能液パック51の重量計測を行う必要はなく、1回の動作を挟むように、第1測定工程および第2測定工程を行うようにしても良い。すなわち、1回の動作に要する時間を所定時間tとし、各動作の終了後に第2測定工程を行うようにしても良い。
また、本実施形態では、機能液消費動作の動作状況をモニタリングし、その適否を、モニタディスプレイ105を介して報知するだけであるが、動作異常が判定されたときには、考え得る異常原因を例示的に列挙させるようにしても良い。例えば、液滴吐出動作(描画動作およびフラッシング動作)の異常が判定されたときには、機能液滴吐出ヘッド16のノズル詰まり、機能液滴吐出ヘッド16の駆動波形の異常等を表示させればよい。また、吸引動作(吸引保守動作および機能液充填動作)の異常が判定されたときには、吸引チューブ74や吸引チューブ74に介設された継手等の劣化、吸引ポンプ73による吸引不良(キャップ72の密着不良)等を表示させる。なお、描画装置1に配設された各種センサからの検出結果から、より詳細な異常原因が特定可能な場合は、これを表示させることが好ましい。
次に、本実施形態の描画装置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8は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図9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(S51)では、図9(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(S52)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9(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9(c)に示すように、レジスト層504の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層504をパターニングして、バンク503を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において液滴吐出ヘッド71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(S53)では、図9(d)に示すように、液滴吐出ヘッド71によって機能液滴を吐出して区画壁部507bで囲まれた各画素領域507a内に着弾させる。この場合、液滴吐出ヘッド71を用いて、R・G・Bの3色の機能液(フィルタ材料)を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライブ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
その後、乾燥処理(加熱等の処理)を経て機能液を定着させ、3色の着色層508R、508G、508Bを形成する。着色層508R、508G、508Bを形成したならば、保護膜形成工程(S54)に移り、図9(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10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9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10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。
実施形態の描画装置1は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料(機能液)を塗布すると共に、対向基板521側の部分にカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる前に、シール材529で囲んだ領域に液晶(機能液)を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材529の印刷を、液滴吐出ヘッド71で行うことも可能である。さらに、第1・第2両配向膜524,527の塗布を液滴吐出ヘッド71で行うことも可能である。
図11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12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13は、有機EL装置の表示領域(以下、単に表示装置600と称する)の要部断面図である。
この表示装置600は、基板(W)601上に、回路素子部602、発光素子部603及び陰極604が積層された状態で概略構成されている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602及び基板601を透過して観測者側に出射されるとともに、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602及び基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
回路素子部602と基板601との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜606が形成され、この下地保護膜606上(発光素子部603側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜607が形成されている。この半導体膜607の左右の領域には、ソース領域607a及びドレイン領域607bが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域607cとなっている。
また、回路素子部602には、下地保護膜606及び半導体膜607を覆う透明なゲート絶縁膜608が形成され、このゲート絶縁膜608上の半導体膜607のチャネル領域607cに対応する位置には、例えばAl、Mo、Ta、Ti、W等から構成されるゲート電極609が形成されている。このゲート電極609及びゲート絶縁膜608上には、透明な第1層間絶縁膜611aと第2層間絶縁膜611bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜611a、611bを貫通して、半導体膜607のソース領域607a、ドレイン領域607bにそれぞれ連通するコンタクトホール612a,612bが形成されている。
そして、第2層間絶縁膜611b上には、ITO等からなる透明な画素電極613が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極613は、コンタクトホール612aを通じてソース領域607aに接続されている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
このように、回路素子部602には、各画素電極613に接続された駆動用の薄膜トランジスタ615がそれぞれ形成されている。
上記発光素子部603は、複数の画素電極613上の各々に積層された機能層617と、各画素電極613及び機能層617の間に備えられて各機能層617を区画するバンク部618とにより概略構成されている。
これら画素電極613、機能層617、及び、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が形成されている。
バンク部618は、例えばSiO、SiO、TiO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14〜図22を参照して説明する。
この表示装置600は、図14に示すように、バンク部形成工程(S61)、表面処理工程(S62)、正孔注入/輸送層形成工程(S63)、発光層形成工程(S64)、及び対向電極形成工程(S65)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(S61)では、図15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16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(S62)では、親液化処理及び撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層618aの第1積層部618aa及び画素電極613の電極面613aであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極613であるITOの洗浄等も兼ねている。
また、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618s及び有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、液滴吐出ヘッド71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に示した描画装置1のセットテーブル32に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S63)及び発光層形成工程(S64)が行われる。
図17に示すように、正孔注入/輸送層形成工程(S63)では、液滴吐出ヘッド71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18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(S64)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19に示すように、各色のうちの何れか(図19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20に示すように、正孔注入/輸送層617a上に発光層617bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層617bが形成されている。
同様に、液滴吐出ヘッド71を用い、図21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、ストライブ配列、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(S65)に移行する。
対向電極形成工程(S65)では、図22に示すように、発光層617b及び有機物バンク層618bの全面に陰極604(対向電極)を、例えば蒸着法、スパッタ法、CVD法等によって形成する。この陰極604は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
この陰極604の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO、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23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に示した描画装置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を描画装置1のセットテーブル25に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、液滴吐出ヘッド71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71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24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、描画装置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、描画装置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25(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25(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(描画装置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(描画装置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。上記した描画装置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描画装置の平面模式図である。 機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。 モニタリング装置廻りの説明図である。 描画装置の主制御系を説明した制御ブロック図である。 機能液の消費重量を消費動向としたときのモニタリング処理の説明図であり、(a)は、消費テーブルを例示した図であり、(b)は、機能液消費動作(吸引保守動作)により経時的に減少するインクパックの重量変化を示した図である。 モニタリング処理の一連のフローを例示したフローチャートである。 モニタリング処理の一連のフローを例示した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
1 描画装置 6 モニタリング装置
16 機能液滴吐出ヘッド 47 ノズル面
51 機能液パック 52 機能液供給チューブ
115 制御部 125 CPU
W ワーク

Claims (10)

  1. インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクから、前記機能液滴吐出ヘッドを介して機能液を消費する機能液消費動作をモニタリングするモニタリング方法において、
    前記機能液消費動作の動作開始から所定時間後における機能液の経時的な消費動向を測定する消費動向測定工程と、
    前記機能液消費動作の正常動作時の前記動作開始から前記所定時間後における機能液の標準的な消費動向である基準消費動向を規定した消費テーブルから前記基準消費動向取得する基準消費動向取得工程と、
    測定した前記消費動向と取得した前記基準消費動向とを比較して、前記機能液消費動作が正常であるか否かを判定する判定工程と、を備えたことを特徴とするモニタリング方法。
  2. 前記機能液消費動作は、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動により為される描画動作、
    前記機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動により為される捨て吐出動作、
    前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面から前記機能液を吸引することにより、前記機能液滴吐出ヘッドを保守する保守動作、
    および前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面から前記機能液を吸引することにより、前記機能液タンクから前記機能液滴吐出ヘッドに至る機能液流路に、前記機能液を充填する機能液充填動作の少なくとも1つの動作より成ることを特徴とする請求項1に記載のモニタリング方法。
  3. 前記機能液消費動作の種別と、前記判定結果と、を報知する報知工程をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載のモニタリング方法。
  4. 前記消費動向は、前記所定時間内に消費される前記機能液の消費量であり、
    前記消費動向測定工程は、前記機能液タンクの重量を計測する第1計測工程と、
    前記第1計測工程による計測から前記所定時間後に、前記機能液タンクの重量を再度計測する第2計測工程と、
    前記第1計測工程および前記第2計測工程の計測結果から、前記消費量の経時的変化を算出する算出工程と、を有してい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モニタリング方法。
  5. 前記消費動向は、前記所定時間内に減少してゆく前記機能液タンクの重量であり、
    前記消費動向測定工程は、前記機能液タンクの重量を計測する第1計測工程と、
    前記第1計測工程による計測から前記所定時間後に、前記機能液タンクの重量を再度計測する第2計測工程と、を有してい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モニタリング方法。
  6. インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクから、前記機能液滴吐出ヘッドを介して機能液を消費する機能液消費動作をモニタリングするモニタリング装置において、
    前記機能液消費動作の動作開始から所定時間後における機能液の経時的な消費動向を測定する消費動向測定手段と、
    前記機能液消費動作の正常動作時の前記動作開始から前記所定時間後における機能液の標準的な消費動向である基準消費動向を規定した消費テーブルから前記基準消費動向取得する基準消費動向取得手段と、
    測定した前記消費動向と取得した前記基準消費動向とを比較して、前記機能液消費動作が正常であるか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とするモニタリング装置。
  7. 前記機能液消費動作は、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動により為される描画動作、
    前記機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動により為される捨て吐出動作、
    前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面から前記機能液を吸引することにより、前記機能液滴吐出ヘッドを保守する保守動作、
    および前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面から前記機能液を吸引することにより、前記機能液タンクから前記機能液滴吐出ヘッドに至る機能液流路に、前記機能液を充填する機能液充填動作の少なくとも1つの動作より成ることを特徴とする請求項6に記載のモニタリング装置。
  8. 前記機能液消費動作の種別と、前記判定結果を報知する報知手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載のモニタリング装置。
  9. ワークに対して、吐出ノズルが形成された機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら前記機能液滴吐出ヘッドを駆動することにより、前記ワークに機能液滴による描画を行う描画装置において、
    請求項1ないし5のいずれかに記載のモニタリング方法を適用した、または請求項6ないし8のいずれかに記載のモニタリング装置を備えたことを特徴とする描画装置。
  10. 請求項9に記載の描画装置を用い、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。
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