JP2006187758A - 液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】大型のワークであっても、液滴をワークに対して容易に吐出することができ、ワ
ークの生産性を向上することができる液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造
方法、電気光学装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】ヘッド１２０のノズルから液体をワークＷに吐出する液滴吐出装置１０であ
って、ワークＷを搭載するためのテーブル２０と、テーブル２０を第１方向Ｘと第１方向
Ｘと略直交する第２方向Ｙに移動可能な第１移動部４１と、ヘッド１２０を有する複数の
キャリッジ５０と、各キャリッジ５０を第２方向Ｙに沿って相互に移動して位置決め可能
な第２移動部４２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体をヘッドのノズルからワークに吐出する液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関する。

液滴吐出装置は、描画システムとして用いられることがあり、この描画システムはインクジェット式で液滴をワークに対して吐出するようになっている。この描画システムはたとえばフラットパネルディスプレイのような電気光学素子の製造に用いられることがある。
インクジェット式で液体を吐出する液滴吐出装置は、液滴を吐出するためのヘッドを有している。このようなヘッドを用いて、ガラス基板に対してカラーフィルタ用のインクを吐出する装置が提案されている（特許文献１）。
特許第３１５９９１９号公報（第４頁ないし第６頁、図１）

この種の液滴吐出装置は、ヘッドを保持するキャリッジを有しており、キャリッジのヘッドは、ガラス基板のあるエリアの描画を終えると、このキャリッジは次の異なるエリアに移動する構造である。
一方、たとえば平面型の表示装置は大型化が進んでおり、このような平面型表示装置に用いるガラス基板はこれに伴い大型化が進んでいる。このために、大型のガラス基板の全面にわたって液体を吐出して描画を行う場合には、ヘッドを有するキャリッジの移動距離が長くなってしまい、液体吐出によるワークの生産性が向上できないという問題がある。

そこで本発明は上記課題を解消し、大型のワークであっても、液滴をワークに対して容易に吐出することができ、ワークの生産性を向上することができる液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することを目的としている。

上記目的は、第１の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出装置であって、前記ワークを搭載するためのテーブルと、前記テーブルを第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動可能な第１移動部と、前記ヘッドを有する複数のキャリッジと、各前記キャリッジを前記第２方向に沿って相互に移動して位置決め可能な第２移動部と、を備えることを特徴とする液滴吐出装置により、達成される。

第１の発明の構成によれば、テーブルはワークを搭載するものである。第１移動部は、テーブルを第１方向と、第１方向と略直交する第２方向に移動可能である。複数のキャリッジはヘッドを有している。第２移動部は、各キャリッジを第２方向に沿って相互に移動して位置決め可能である。
これにより、ヘッドを有する複数のキャリッジは、第２移動部により第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めすることができる。複数のキャリッジの各ヘッドの相互間の位置を正確に位置決めすることができる。そしてテーブルはワークを搭載した状態で、第１方向と第２方向に移動する際に、複数のキャリッジのヘッドは、ヘッドのノズルからワークに対して液体を吐出することで、ワークに対して液滴を吐出して正確な描画を行うことができる。複数のキャリッジのヘッドがワークに対して液体を吐出できるので、描画面積の大きい大型のワークであっても、高い生産性でワークに対する液滴吐出作業を行うことができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記ヘッドは、複数の前記ノズルを有し、複数の前記ノズルは、前記第２方向に沿って配列されていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、ヘッドは、複数のノズルを有しており、複数のノズルは第２方向に沿って配列されている。
これにより、たとえばヘッドの複数のノズルは、それぞれ異なる種類の液体を吐出することもできるし、複数のノズルは同じ種類の液体を吐出することも勿論可能である。これにより、ワークに対する描画をより早く行うことができる。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明によれば、前記第２移動部は、各前記キャリッジを保持する固定子と、各前記キャリッジに設けられて前記キャリッジを前記固定子に対して前記第２方向に沿って相互に移動して位置決めさせる可動子と、を有していることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、第２移動部の固定子は、各キャリッジを保持するためのものである。第２移動部の可動子は、各キャリッジに設けられている。この可動子は、キャリッジを固定子に対して第２方向に沿って相互に移動して位置決めさせるものである。
これにより、各キャリッジは、第２移動部により第２方向に沿って相互に移動して位置決め可能であり、各キャリッジのヘッドの相対的な位置をあらかじめ正確に調整しておくことができる。

第４の発明は、第１の発明の構成によれば、前記ヘッドの前記ノズルの吐出能力を回復するためのメンテナンス部が、前記第２方向の少なくとも一方の位置に配置されていることを特徴とする。
第４の発明の構成において、ヘッドのノズルの吐出能力を回復するためのメンテナンス部が、第２方向の少なくとも一方の位置に配置されている。
これにより、キャリッジのヘッドは、第２移動部により第２方向に移動するだけで、メンテナンス部によりノズルの吐出能力の回復を行うことができる。

上記目的は、第５の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出方法であって、前記ワークを搭載しているテーブルを、第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動するワーク移動工程と、前記第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジに配設された前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出する液体吐出工程とを有することを特徴とする液滴吐出方法により、達成される。

これにより、ヘッドを有する複数のキャリッジは、第２移動部により第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めすることができる。複数のキャリッジの各ヘッドの相互間の位置を正確に位置決めすることができる。そしてテーブルはワークを搭載した状態で、第１方向と第２方向に移動する際に、複数のキャリッジのヘッドは、ヘッドのノズルからワークに対して液体を吐出することで、ワークに対して液滴を吐出して正確な描画を行うことができる。複数のキャリッジのヘッドがワークに対して液体を吐出できるので、描画面積の大きい大型のワークであっても、高い生産性でワークに対する液滴吐出作業を行うことができる。

第６の発明は、第５の発明の構成によれば、前記第１方向は、前記テーブルを前記ヘッドに対して移動して前記液体により前記ワークに対して描画する描画方向であり、前記第２方向は、前記テーブルを前記ヘッドに対して一定量移動して前記ワークにおける前記液体の吐出位置の改行を行う改行方向であることを特徴とする。

第６の発明の構成によれば、第１方向は、テーブルをヘッドに対して移動して液体によりワークに対して描画する描画方向である。第２方向は、テーブルをヘッドに対して一定量移動してワークにおける液体の吐出位置の改行を行う改行方向である。
これにより、ワークは第２方向に沿って改行しながら第１方向に沿って描画をしていくことができ、ワークのほぼ全面にわたって容易にしかも早く描画が行える。

第７の発明は、第５の発明または第６の発明の構成において、前記液滴の吐出に使用しない前記キャリッジは、前記第２方向に沿ってメンテナンス部に移動して、前記メンテナンス部において前記ヘッドの前記ノズルの吐出能力回復を行うことを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、液体の吐出に使用しないキャリッジは、第２方向に沿ってメンテナンス部に移動して、メンテナンス部においてヘッドのノズルの吐出能力回復を行う。
これにより、液滴の吐出に使用しないキャリッジは、第２方向に沿ってメンテナンス部側に移動するだけで、メンテナンス部はヘッドのノズルの吐出能力の回復を行うことができる。

上記目的は、第８の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出方法であって、前記ワークを搭載しているテーブルを、第１方向に走査する走査工程と、前記第１方向と略直交する第２方向に沿って移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジに配設された前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出する吐出工程とを有し、所定回数の前記走査工程を行う毎に、前記テーブルを前記第２方向に所定量移動することを特徴とする液滴吐出方法により、達成される。
これにより、テーブルは走査工程において第１方向に走査して、複数のキャリッジのヘッドのノズルは、吐出工程においてワークに対して液体を吐出することができる。この際に、所定回数の走査工程を行う毎に、テーブルは第２方向に所定量移動することでワークに対して液滴を吐出して正確な描画を行うことができる。複数のキャリッジのヘッドがワークに対して液体を吐出できるので、描画面積の大きい大型のワークであっても、高い生産性でワークに対する液滴吐出作業を行うことができる。

上記目的は、第９の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで電気光学装置を製造する製造方法であって、前記ワークを搭載している前記テーブルを、第１移動部が第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動する際に、前記第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジの前記ヘッドは、前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出することで前記電気光学装置を製造することを特徴とする電気光学装置の製造方法により、達成される。

これにより、ヘッドを有する複数のキャリッジは、第２移動部により第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めすることができる。複数のキャリッジの各ヘッドの相互間の位置を正確に位置決めすることができる。そしてテーブルはワークを搭載した状態で、第１方向と第２方向に移動する際に、複数のキャリッジのヘッドは、ヘッドのノズルからワークに対して液体を吐出することで、ワークに対して液滴を吐出して正確な描画を行うことができる。複数のキャリッジのヘッドがワークに対して液体を吐出できるので、描画面積の大きい大型のワークであっても、高い生産性でワークに対する液滴吐出作業を行うことができる。
この複数のキャリッジのヘッドを用いることにより、大型のワークであっても高い生産性で描画をすることができるので、電気光学装置の生産性を向上することができる。

上記目的は、第１０の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで製造される電気光学装置であって、前記ワークを搭載している前記テーブルを、第１移動部が第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動する際に、前記第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジの前記ヘッドは、前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出することで製造されることを特徴とする電気光学装置により、達成される。

これにより、ヘッドを有する複数のキャリッジは、第２移動部により第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めすることができる。複数のキャリッジの各ヘッドの相互間の位置を正確に位置決めすることができる。そしてテーブルはワークを搭載した状態で、第１方向と第２方向に移動する際に、複数のキャリッジのヘッドは、ヘッドのノズルからワークに対して液体を吐出することで、ワークに対して液滴を吐出して正確な描画を行うことができる。複数のキャリッジのヘッドがワークに対して液体を吐出できるので、描画面積の大きい大型のワークであっても、高い生産性でワークに対する液滴吐出作業を行うことができる。
複数のキャリッジのヘッドを用いることにより、大型のワークであっても高い生産性で描画をすることができるので、電気光学装置の生産性を向上することができる。

第１１の発明は、第１０の発明の前記電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
これにより、電子機器の生産性の向上が図れる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液滴吐出装置の好ましい実施形態を含む描画システムの例を示す平面図である。
図１に示す描画システム１は、複数のユニット２から構成されている。図１では図面の簡単化のために、ユニット２は３つ図示しているが、ユニット２の数は４つ以上であっても良いし１つまたは２つであっても勿論構わない。
この描画システムは、一例としていわゆるフラットパネルディスプレイの一種であるたとえば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の製造ラインに組み込まれるものである。この液滴吐出装置１０は、たとえば有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子を形成することができる。

図１に示す各ユニット２は同じ形態のものである。ユニット２は、液滴吐出装置１０、チャンバ装置１２、ワーク搬出入装置１４、乾燥スペース１６、制御部１００を有している。液滴吐出装置１０は、ワークＷに対して液体を吐出するための装置である。
チャンバ装置１２は、チャンバ本体１２Ａと空気調和装置１２Ｂを有している。チャンバ本体１２Ａは、液滴吐出装置１０を収容している。空気調和装置１２Ｂは、チャンバ本体１２Ａ内を、一定の温度条件で温度管理をするようになっていて、チャンバ本体１２Ａは、いわゆるサーマルチャンバである。これにより、チャンバ本体１２Ａ内の液滴吐出装置１０は、一定の温度環境下でワークＷに対する液滴吐出（液体吐出）作業ともいう描画動作を行えるようになっている。

図１のワーク搬出入装置１４は、ユニット２の外部からテーブル２０の上に描画をしようとするワークＷを搬入したり、あるいはテーブル２０の上の描画後のワークＷをユニット２の外部に搬出するための装置である。乾燥スペース１６は、状況に応じてワークＷに吐出させた液体の溶媒を乾燥させるための乾燥装置である。液滴吐出装置１０が吐出する液体は、機能性液体とも呼ぶことができる。

液滴吐出装置１０は、たとえばインクジェット式描画装置として用いることができる。液滴吐出装置１０は、たとえば有機ＥＬ装置の発光素子を液滴吐出法（インクジェット法）で形成するためのものである。液滴吐出装置１０のヘッド（機能液滴吐出ヘッドとも言う）は、有機ＥＬ素子の発光素子を形成できる。具体的には、有機ＥＬ素子の製造工程において、バンク部形成工程およびプラズマ処理工程を経て、バンク部が形成された基板（ワークの一例）に対して、発光機能材料を導入したヘッドを相対的に走査することにより、液滴吐出装置１０は、基板の画素電極の位置に対応して正孔注入／輸送層および発光層の成膜部を形成することができる。
液滴吐出装置１０はたとえば２台用意することにより、１台目の液滴吐出装置１０が正孔注入／輸送層を形成し、隣のもう１台の液滴吐出装置１０はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の発光層を形成することができる。

次に、図２と図３を参照して、図１に示す液滴吐出装置１０の構造例について説明する。
液滴吐出装置１０は、液滴吐出部３０、一方と他方のメンテナンス部３１，３２、テーブル２０、第１移動部４１、第２移動部４２、複数のキャリッジ５０、架台４５を有している。図２と図３において、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向が図示されている。Ｘ方向は第１方向であり、Ｙ方向は第２方向であり、そしてＺ方向は第３方向に相当する。Ｘ方向とＹ方向は、架台４５の表面４５Ａ上にあり、Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向に対して相互に直交する方向である。Ｙ方向は、Ｘ方向に対して略直角もしくは直角であるが直交していることが望ましい。

図２と図３に示すテーブル２０は、ワークＷを着脱可能に保持する平板状の部材である。テーブル２０は、ワークＷの搭載面２０Ａを有している。搭載面２０Ａは吸着部２０Ｂを有している。この吸着部２０Ｂは、吸引ポンプ２０Ｃに接続されている。制御部１００が吸引ポンプ２０Ｃを作動させると、吸引ポンプ２０Ｃは吸着部２０Ｂを通じてワークＷを着脱可能に吸引して搭載面２０Ａに保持するものである。これにより、ワークＷは搭載面２０Ａに対してずれることなく着脱可能に確実に固定することができる。

図２のワークＷは、たとえば比較的大型のガラス基板である。テーブル２０は、第１移動部４１により、Ｘ方向とＹ方向に沿ってそれぞれ移動して位置決め可能である。このために、第１移動部４１は、ベース６０、スライド部材６１、１組のリニアモータ６２，６２そしてもう１組のリニアモータ６３，６３を有している。

図２のベース６０は架台４５の表面４５Ａの上に固定されている。ベース６０の上には、リニアモータ６２，６２がＸ方向に沿って平行に固定されている。スライド部材６１は、リニアモータ６２，６２の作動により、Ｘ方向に沿って移動して位置決め可能である。
スライド部材６１の上には、リニアモータ６３，６３が固定されている。リニアモータ６３，６３は、テーブル２０をＹ方向に沿って移動して位置決め可能である。
これによって、ワークＷを搭載したテーブル２０は、Ｘ方向とＹ方向に沿ってそれぞれ移動して位置決め可能である。各リニアモータ６２，６３は、それぞれ制御部１００からの指令により動作する。図３に示すように、リニアモータ６２，６２は、Ｘ方向に沿って配置されているが、図３に示すようにベース６０およびリニアモータ６２，６２は、第２移動部４２の下部を通って配置されている。

次に、第２移動部４２について説明する。
第２移動部４２は、図２と図３に示すように、第１移動部４１に対して直交する方向に配置されている。しかも、第２移動部４２は、第１移動部４１に対してＺ（＋）方向に関して離して配置されている。第２移動部４２は、各キャリッジ５０をＹ方向に沿って相互に移動して位置決め可能にするものである。
第２移動部４２は、１組のリニアモータ７０，７０と、複数本の支柱７９を有している。第２移動部４２のリニアモータ７０，７０は、Ｙ方向に沿って所定の間隔をおいて平行に配置されていて、それぞれ支柱７９により架台４５の上部に水平に支えられている。

複数のキャリッジ５０は、このリニアモータ７０，７０により、Ｙ方向に沿って相互に自由に移動して位置決め可能になっている。図２と図３の例では、７台のキャリッジ５０がＹ方向に相互に独立して移動して位置決め可能になっている。このように複数台のキャリッジ５０を用いるのは、大型のワークＷに対して液滴を短時間で吐出することができるようにして、ワークＷの描画によるワークＷの製造工程において生産性を向上させるためである。

図４（Ａ）は、図２に示すリニアモータ７０の構造例を示している。リニアモータ７０は、固定子７１と可動子７２を有している。固定子７１は、図２に示すように支柱７９側に保持されている。これに対して、可動子７２は各キャリッジ５０にそれぞれ設けられている。可動子７２のコイル７３に対して通電することにより、コイル７３が発生する磁気とマグネット７１ＡのＳ極とＮ極が発生する磁界との相互作用により、可動子７２は、Ｙ方向（第２方向）に沿って相互に独立して移動して位置決め可能である。

図４（Ｂ）は、図２に示すリニアモータ６２，６３の構造例について示している。リニアモータ６２の場合には、固定子８９と可動子８２を有している。固定子８９はマグネット８１Ａを有している。この固定子８９は、ベース６０に固定されている。可動子８２は、スライド部材６１側に設けられている。可動子８２のコイル８３に対して通電することにより、コイル８３の発生する磁界とマグネット８１ＡのＮ極とＳ極の磁界との相互作用により、スライド部材６１は、図２においてＸ方向（第１方向）に沿って移動して位置決め可能である。

また、図４（Ｂ）に示すリニアモータ６３の場合には、固定子８９はスライド部材６１の上に固定されている。可動子８２はテーブル２０側に固定されている。これによって、コイル８３に通電することにより、テーブル２０はスライド部材６１に対してＹ方向（第２方向）に沿って移動して位置決め可能である。
図４に示すリニアモータ７０，６２，６３の構造は、一例でありこれに限らず他の構造を採用することも勿論可能である。

次に、図２と図３に示すキャリッジ５０の構造例について図５を参照しながら説明する。
各キャリッジ５０は同様の構造を有している。各キャリッジ５０は、液体貯留部８０と電装ユニット８１を有している。液体貯留部８０は、キャリッジ５０のヘッドに対して供給する機能性の液体を貯留している。電装ユニット８１は、キャリッジ５０のヘッドの圧電素子に対して制御部１００の指令により電圧を供給することにより、圧電素子を駆動する。これによって、圧電素子に対応するノズルからこの液体を吐出させることができる。

図５は、図２に示す吐出ポジションＰ１に位置決めされたたとえば４つのキャリッジ５０についての構造例を示している。図２においては、吐出ポジションＰ１の他に、メンテナンスポジションＰ２，Ｐ３を有している。各ポジションに位置決めされているキャリッジ５０の構造は全て同じである。
そこで図５に示すように吐出ポジションＰ１に位置決めされている４つのキャリッジ５０についてその構造例を代表して説明する。キャリッジ５０の上面側には上述した液体貯留部８０と電装ユニット８１が搭載されている。キャリッジ５０の中央部分であって、その下面側には、ヘッド１２０が搭載されている。このヘッド１２０は、機能性液体の吐出ヘッドもしくはインクジェット式のヘッドとも呼ばれている。

各ヘッド１２０は、複数のノズルが設けられており、たとえばノズル群ＲＮ，ＧＮ，ＢＮを有している。それぞれのノズル群は、複数のノズルから構成されているが、１つのノズルである場合も含める。ノズル群ＲＮは、たとえばレッド（Ｒ）の液体を吐出するためのノズルで構成されている。ノズル群ＧＮは、グリーン（Ｇ）の液体を吐出するためのノズルで構成されている。ノズル群ＢＮは、ブルー（Ｂ）の液体を吐出するためのノズルで構成されている。
図５ではノズル群ＲＮはメッシュで示しており、ノズル群ＧＮは右下がりのハッチングで示しており、ノズル群ＢＮは、右上がりのハッチングで示している。

各ヘッド１２０におけるノズル群ＲＮ，ＧＮ，ＢＮの配列方向は、略Ｙ方向に沿ってはいるが、この例では各ノズル群ＲＮ，ＧＮ，ＢＮはＸ方向とＹ方向を合成した斜め方向１２５に沿って配列されている。各ヘッド１２０は、キャリッジ５０の下面側、すなわちワークＷに対面する側に設けられている。これにより、ヘッド１２０はワークＷに対面し、ワークＷの上方に位置させることができる。

次に、図２と図３に示す左右のメンテナンス部３１，３２について説明する。
メンテナンス部３１，３２は、第１移動部４１の右側と第１移動部４１の左側に配置されている。左右のメンテナンス部３１，３２は、Ｙ方向に沿って間をおいて配置されている。これらのメンテナンス部３１，３２は第２移動部４２の支柱７９の内側に配置することにより、メンテナンス部３１，３２が支柱７９の外側と架台４５の外側には出ていない構造なので、液滴吐出装置１０の小型化が図れる。
キャリッジ５０がワークＷに対して液滴を吐出するのに使用しない場合には、使用しないキャリッジ５０については、たとえばメンテナンス部３１あるいはメンテナンス部３２がヘッド１２０の各ノズルにおける機能性液体の吐出能力の回復を行うことができる。このようにヘッド１２０のノズルのメンテナンスを行う場合には、キャリッジ５０は、液滴吐出部３０もしくは吐出ポジションＰ１からメンテナンスポジションＰ２もしくはメンテナンスポジションＰ３に沿ってＹ方向に移動して位置決めすれば良い。

メンテナンス部３１，３２の構造例について図６を参照して説明する。
図３に示すようにメンテナンス部３１，３２は、それぞれ吸引部１６０とワイピング部１６１を有している。吸引部１６０は、図６（Ａ）に示すように、キャップ１９９、吸収材１６２、ポンプ１６３、廃液タンク１６４を有している。キャップ１９９は、ヘッド１２０のノズルプレート１２０Ａに対して密着することにより、ノズルプレート１２０Ａの各ノズルを封止することができる。吸収材１６２はキャップ１９９内に収容されていて、吸引しようとする液体を吸収する機能を有している。

キャップ１９９は、たとえば昇降手段１６５によりＺ１方向に上昇されることにより、キャップ１９９のノズルプレート１２０Ａを封止することができる。キャップ１９９は、上部に開口部１６６を有している。
制御部１００がポンプ１６３を作動させると、ポンプ１６３はチューブ１６７，１６８を通じて、キャップ１９９内を負圧状態にする。これによってヘッド１２０のノズル内の液体や気泡は、吸収材１６２側に吸引されてそしてポンプ１６３を通じて廃液タンク１６４側に回収することができる。これによって、ヘッド１２０のノズル内において乾燥により目詰まりした状態や気泡などを吸引してヘッドのノズルの吐出能力の回復を図る。

その後、ノズルプレート１２０Ａに付着した液体２００を拭き取るために、ワイピング部１６１を用いる。ワイピング部１６１は、たとえばブレード２０１をノズルプレート１２０Ａに対して相対的に接触して移動させることにより、ノズルプレート１２０Ａに付着した液体２００を払拭することができる。

以上のようにして、ヘッド１２０は吸引後にブレードによりワイピングされることで、ヘッド１２０の吐出能力の機能の回復を図ることができる。
この他にメンテナンス部３１，３２は、フラッシングユニットや吐出検査ユニットあるいは重量測定ユニットなどを有していても良い。
フラッシングユニットは、ヘッド１２０から予備的に吐出された吐出用の液体を受けるためのものである。吐出検査ユニットは、ヘッド１２０から吐出される液体の吐出状態を検査する。重量測定ユニットは、ヘッド１２０から吐出される液体の重量を測定する。

次に、図７ないし図１０を参照しながら、本発明の液滴吐出方法の好ましい実施形態について説明する。
図７は、ワークＷに対して３種類の液体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を描画するための液滴吐出方法の概略を示している。図７（Ａ）は、ワークＷをＸ（＋）の描画方向に移動することで１回目の描画吐出が終了した状態を示している。図７（Ｂ）はワークＷをＹ（＋）の改行方向に改行した後に、Ｘ（−）の描画方向に移動して２回目の描画吐出を終了した状態を示している。
図７（Ｃ）は、さらにワークＷをＹ（＋）の改行方向に移動した後に、再びワークＷをＸ（＋）の描画方向に移動して３回目の描画吐出を終了した状態を示している。

図７（Ａ）の１回目の描画を終了した後には、テーブルとともにワークＷをＹ（＋）の改行方向に一定量Ｄだけ改行し、図７（Ｂ）においても、２回目の描画が終了後にテーブルとともにワークＷをＹ（＋）の改行方向に一定量Ｄだけ改行している。
図７においては、図５に示す４つのヘッド１２０が簡略化して示されている。たとえば４つのキャリッジ５０は、図５と図２に示すように、あらかじめ吐出ポジションＰ１に位置決めされている。そして各キャリッジ５０の相互間隔は、それぞれのキャリッジ５０がＹ方向に僅かに移動することにより、各ヘッド１２０は適切な相互間隔にできるようにあらかじめ調整することができる。これにより、各ヘッド１２０のノズル同士の間隔をあらかじめＹ方向に沿って正確に位置決めでき、各ノズルからワークＷ上へ吐出する吐出精度を確保できる。

本発明の液滴吐出方法の実施形態では、ワークが搭載されているテーブルを、Ｘ方向（第１方向）とＹ方向（第２方向）に移動する工程は、ワーク移動工程と呼ぶ。ワークが搭載されているテーブルをＸ方向に走査する工程は、走査工程と呼ぶ。Ｙ方向はＸ方向に対して直交しているか略直交している。
また、Ｙ方向に沿ってあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジに配設されたヘッドのノズルから、ワークに対して液体を吐出する工程は、液体吐出工程あるいは吐出工程と呼ぶ。

図８は、図７（Ａ）に示す１回目の描画終了後の状態をより具体的に示している。
各ヘッド１２０のノズル群ＲＮはメッシュで示しており、ノズル群ＧＮは右下がりのスラッシュで示しており、ノズル群ＢＮは右上がりのスラッシュで示している。そしてワークＷに描画された液体の描画部分を区別するために、ノズル群ＲＮから吐出された液体の描画部分は２００Ｒで示し、ノズル群ＧＮから吐出された液体の描画部分は２００Ｇで示し、ノズル群ＢＮから吐出された液体の描画部分は２００Ｂで示している。

図８と図７（Ａ）に示すように、たとえば４つのヘッド１２０の合計の配列幅Ｅ１は、ほぼワークＷの幅Ｅ２に対応している。４つのヘッド１２０は、ワークＷに対応した位置に位置決めされている。図３において、４つのキャリッジ５０は、吐出ポジションＰ１にあらかじめ位置決めされていて、Ｙ方向には動かずに位置が固定されている。

図２に示す第１移動部４１は、スライド部材６１とともにテーブル２０を図７（Ａ）に示すようにＸ（＋）の描画方向に移動させることにより、図７（Ａ）においてワークＷは１点鎖線で示す位置から４つのヘッド１２０の下を通過する。これによって、各ヘッド１２０の各ノズル群ＲＮ，ＧＮ，ＢＮは、対応する位置の所に液体の描画部分２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂを所定の位置にそれぞれ描画していく。図８と図７（Ａ）は、１回目の描画が終了した状態を示している。

次に、図８と図７（Ａ）において、テーブルとともにワークＷは一定量Ｄ分だけＹ（＋）の改行方向に改行する。つまり図３に示すテーブル２０とともにワークＷはＹ（＋）の改行方向に一定量Ｄだけ改行移動する。そして、図７（Ｂ）に示すように、再びテーブル２０とともにワークＷはＸ（−）の描画方向に１点鎖線の位置から移動することにより、ワークＷは４つのヘッド１２０の下を通過する。これにより、一定量Ｄだけずれた位置において、各ヘッド１２０のノズル群ＲＮが液体の描画部分２００Ｒを吐出し、ノズル群ＧＮが液体の描画部分２００Ｇを吐出し、そしてノズル群ＢＮが液体の描画部分２００Ｂを吐出する。
このようにして、図９に示すように２回目の描画が終了する。

その後、さらにワークＷはテーブル２０とともに２回目の改行移動を行う。図７（Ｃ）のワークＷはＹ（＋）の改行方向にもう１度一定量Ｄ分だけ改行移動する。
その後、図７（Ｃ）と図１０に示すように、再びワークＷはＸ（＋）の描画方向に移動することで、ワークＷは１点鎖線の位置から４つのヘッド１２０の下を移動する。この結果、図７（Ｃ）と図１０に示すように３回目の描画を行うことができる。これによって全領域にわたって液体２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂが描画でき、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の発光層が形成できる。図１０と図７（Ｃ）の状態では、改行の合計量が２Ｄになっている。

図２と図３の例では、吐出ポジションＰ１には、たとえば４つのキャリッジ５０が並べて配列されている。そして吐出作業には使用しない残りの３つのキャリッジ５０は、それぞれ１つと２つに振り分けて左右のメンテナンス部３１，３２によりメンテナンスを行うことができる。
使用するキャリッジ５０の数は、ワークＷの大きさ（面積）に応じて４つに限らず１つ以上３つ以下あるいは５つ以上７つ以下であっても勿論良い。また７つ以上のキャリッジ５０を搭載して使用することも勿論可能である。
各キャリッジ５０に設けられるヘッド１２０は、図５に示すように３つのノズル群ＲＮ，ＧＮ，ＢＮに限らず、２つもしくは４つ以上であっても勿論構わない。そして各ノズルの配列方向は、Ｙ方向に沿って形成することも考えられるし、Ｘ方向に沿って形成することも考えられる。またＸ方向とＹ方向の合成した方向に沿って配列しても勿論構わない。

本発明の実施形態においては、テーブル２０をＸ方向とＹ方向に移動するために、リニアモータ６２，６３を用いている。また複数のキャリッジ５０を相互に間隔変更可能にＹ方向に移動するために、やはりリニアモータ７０を用いている。
しかしリニアモータを用いるのに代えて、モータと送りねじおよびナットを利用して構成された通常の送り機構を用いても勿論構わない。

本発明の実施形態では、ヘッド１２０を有する複数のキャリッジ５０は、第２移動部４２により第２方向（Ｙ）に沿って相互に移動して位置決めすることができる。
これによって、複数のキャリッジの各ヘッドの相互間の位置をあらかじめ正確に位置決めすることができる。そしてテーブル２０はワークＷを搭載した状態で、第１方向（Ｘ）と第２方向（Ｙ）に移動する際に、複数のキャリッジのヘッドは、ヘッドのノズルからワークに対して液体を吐出することで、ワークに対して液滴を吐出して描画を行うことができる。複数のキャリッジのヘッドがワークに対して液体を吐出できるので、ワークの大きさに応じてキャリッジの数を選択でき、描画面積の大きい大型のワークであっても、高い生産性でワークに対する液滴吐出作業を行うことができる。
また、本発明の実施形態では、複数のキャリッジは第２方向（Ｙ）への移動も可能なため、ワークに対して描画を行なう際、テーブル２０を第２方向（Ｙ）へ移動させる代わりにキャリッジを第２方向（Ｙ）へ移動させても良い。この場合、移動させるキャリッジの数が複数であると移動の際の位置決めに時間を要し、テーブル２０のみを移動させる場合よりも時間が掛かることがある。そのため、使用するキャリッジの数により、テーブル２０とキャリッジのいずれを第２方向へ移動させるか選択も可能である。
なお、キャリッジを移動させる場合には、ヘッド内を含む流路、液体貯留部等キャリッジ上に存在する液体に与える振動や圧力変動等、あるいは、キャリッジ全体に与える振動等により、吐出の際に液滴の飛行曲がりによる着弾位置のばらつきや吐出量の変動等の不具合を生じることがある。それに対して、テーブル２０を第１方向（Ｘ）と第２方向（Ｙ）に移動さて描画を行なう場合には、前述のような不具合がなく、描画位置を変更する際キャリッジを移動させる場合よりも精度良く安定した描画を行なうことができるため好ましい。

本発明の実施形態では、たとえばヘッドの複数のノズルは、それぞれ異なる種類の液体を吐出することもできるし、複数のノズルは同じ種類の液体を吐出することも勿論可能であり、これにより、ワークに対する描画をより早く行うことができる。また、複数のヘッド毎に吐出する液体の種類を変えることもでき、これによれば、ヘッド単位で液体の管理を行なえるため液体の供給やヘッドのメンテナンスに関する管理が容易となる。
本発明の実施形態では、キャリッジ５０のヘッド１２０は、第２移動部４２により第２方向（Ｙ）に移動するだけで、メンテナンス部によりノズルの吐出能力の回復を行うことができる。

本発明の実施形態では、ワークは第２方向（Ｙ）に沿って改行しながら第１方向（Ｘ）に沿って描画をしていくことができる。

図２と図３の例では、メンテナンス部３１，３２が、吐出ポジションＰ１の両側に配置されている。しかしこれに限らずメンテナンス部はＹ方向に沿って少なくとも一方に設けられていれば良い。たとえばメンテナンス部は吐出ポジションＰ１の左側もしくは右側のどちらか一方に配置しても良い。

本発明の液滴吐出装置の実施形態は、電気光学装置（デバイス）を製造するのに用いることができる。この電気光学装置（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各種装置が考えられる。

図１１は、本発明の液滴吐出装置を描画装置として用いて、フラットパネルディスプレイの一種類である有機ＥＬ装置の製造に用いる場合の有機ＥＬ装置の構造例を示している。有機ＥＬ装置７０１は、基板７１１、回路素子部７２１、画素電極７３１、バンク部７４１、発光素子７５１、陰極７６１（対向電極）、および封止用基板７７１から構成された有機ＥＬ素子７０２に対して、フレキシブル基板（図示省略）の配線および駆動ＩＣ（図示省略）を接続したものである。

有機ＥＬ素子７０２の基板７１１上には、回路素子部７２１が形成され、回路素子部７２１上には、複数の画素電極７３１が整列している。そして、各画素電極７３１間には、バンク部７４１が格子状に形成されており、バンク部７４１により生じた凹部開口７４４に、発光素子７５１が形成されている。バンク部７４１および発光素子７５１の上部全面には、陰極７６１が形成され、陰極７６１の上には、封止用基板７７１が積層されている。

有機ＥＬ素子７０２の製造プロセスは、バンク部７４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子７５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子７５１を形成する発光素子形成工程と、陰極７６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板７７１を陰極７６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
すなわち、有機ＥＬ素子７０２は、予め回路素子部７２１および画素電極７３１が形成された基板７１１（ワークＷ）の所定位置にバンク部７４１を形成した後、プラズマ処理、発光素子７５１および陰極７６１（対向電極）の形成を順に行い、さらに、封止用基板７７１を陰極７６１上に積層して封止することにより製造される。なお、有機ＥＬ素子７０２は、大気中の水分等の影響を受けて劣化しやすいため、有機ＥＬ素子７０２の製造は、ドライエアーまたは不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウム等）雰囲気で行うことが好ましい。

また、各発光素子７５１は、正孔注入／輸送層７５２およびＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）のいずれかの色に着色された発光層７５３から成る成膜部で構成されており、発光素子形成工程には、正孔注入／輸送層７５２を形成する正孔注入／輸送層形成工程と、３色の発光層７５３を形成する発光層形成工程と、が含まれている。
有機ＥＬ装置７０１は、有機ＥＬ素子７０２を製造した後、有機ＥＬ素子７０２の陰極７６１にフレキシブル基板の配線を接続するとともに、駆動ＩＣに回路素子部７２１の配線を接続することにより製造される。

次に、本発明の実施形態の液滴吐出装置１０を液晶表示装置の製造に適用した場合について説明する。
図１２は、液晶表示装置８０１の断面構造を表している。液晶表示装置８０１は、カラーフィルタ８０２と、対向基板８０３と、カラーフィルタ８０２と対向基板８０３との間に封入された液晶組成物８０４と、バックライト（図示省略）と、で構成されている。対向基板８０３の内側の面には、画素電極８０５と、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示省略）とがマトリクス状に形成されている。画素電極８０５に対向する位置に、カラーフィルタ８０２の赤、緑、青の着色層８１３が配列するようになっている。カラーフィルタ８０２および対向基板８０３のそれぞれ内側の面には、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜８０６が形成されており、カラーフィルタ８０２および対向基板８０３のそれぞれ外側の面には、偏光板８０７が接着されている。

カラーフィルタ８０２は、透光性の透明基板８１１と、透明基板８１１上にマトリクス状に並んだ多数の画素（フィルタエレメント）８１２と、画素８１２上に形成された着色層８１３と、各画素８１２を仕切る遮光性の仕切り８１４と、を備えている。着色層８１３および仕切り８１４の上面には、オーバーコート層８１５および電極層８１６が形成されている。

液晶表示装置８０１の製造方法について説明すると、先ず、透明基板８１１に仕切り８１４を作り込んだ後、画素８１２部分にＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の着色層８１３を形成する。そして、透明アクリル樹脂塗料とスピンコートしてオーバーコート層８１５を形成し、さらに、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）から成る電極層８１６を形成して、カラーフィルタ８０２を作成する。

対向基板８０３には、画素電極８０５とＴＦＴ素子を作り込んでおく。次に、作成したカラーフィルタ８０２および画素電極８０５が形成された対向基板８０３に配向膜８０６の塗布を行った後、これらを貼り合わせる。そして、カラーフィルタ８０２および対向基板８０３との間に液晶組成物８０４を封入した後、偏光板８０７およびバックライトを積層する。

本発明の液滴吐出装置の実施形態は、上記カラーフィルタのフィルタエレメント（Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の着色層８１３）の形成に用いることができる。また、画素電極８０５に対応する液体材料を用いることにより、画素電極８０５の形成にも用いることが可能である。
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他、プレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した液滴吐出装置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。

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

図１３は、電子機器の一例である携帯電話１０００の形状例を示している。携帯電話１０００は、本体部１００１と表示部１００２を有している。表示部１００２は、上述したような電気光学装置であるたとえば有機ＥＬ装置７０１や液晶表示装置８０１を用いている。

図１４は、電子機器の他の例であるコンピュータ１１００を示している。コンピュータ１１００は本体部１１０１と表示部１１０２を有している。表示部１１０２は、上述したような電気光学装置の一例である有機ＥＬ装置７０１や液晶表示装置８０１を使用することができる。
本発明の液滴吐出装置の実施形態は、ワークの一例である印刷対象に対して、白黒もしくはカラー印刷（印字）することにも使用できる。この場合には、液体貯留部は、インクカートリッジであり、このインクカートリッジは、１種類もしくは複数種類のインク（たとえばブラック、イエロー、マゼンダ、シアン、ライトシアン、ライトマゼンダ等）を別々に貯留しておく。各インクは液体の一例である。

本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしても良い。

本発明の液滴吐出装置を含む描画システムの構造例を示す平面図。 図１に示す液滴吐出装置の構造例を示す斜視図。 図２の液滴吐出装置の平面図。 リニアモータの構造例を示す図。 キャリッジおよびヘッドの配置例を示す図。 メンテナンス部の構造例を示す図。 第１回目から第３回目までの描画の終了状態を示す図。 第１回目の描画終了状態をより詳しく示す図。 第２回目の描画終了状態をより詳しく示す図。 第３回目の描画終了状態をより詳しく示す図。 本発明の液滴吐出装置により製造される有機ＥＬ装置の形状例を示す断面図。 本発明の液滴吐出装置により製造される液晶表示装置の構造例を示す断面図。 本発明の実施形態により製造された表示装置を備える電子機器の一例である携帯電話を示す斜視図。 電子機器の別の例であるコンピュータを示す斜視図。

符号の説明

１・・・描画システム、１０・・・液滴吐出装置、２０・・・テーブル、４１・・・第１移動部、４２・・・第２移動部、５０・・・キャリッジ、１２０・・・ヘッド、Ｘ・・・第１方向（描画方向）、Ｙ・・・第２方向（改行方向）、Ｗ・・・ワーク。

Claims (11)

1. ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出装置であって、
   前記ワークを搭載するためのテーブルと、
   前記テーブルを第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動可能な第１移動部と、
   前記ヘッドを有する複数のキャリッジと、
   各前記キャリッジを前記第２方向に沿って相互に移動して位置決め可能な第２移動部と、を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記ヘッドは、複数の前記ノズルを有し、複数の前記ノズルは、前記第２方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記第２移動部は、各前記キャリッジを保持する固定子と、各前記キャリッジに設けられて前記キャリッジを前記固定子に対して前記第２方向に沿って相互に移動して位置決めさせる可動子と、を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記ヘッドの前記ノズルの吐出能力を回復するためのメンテナンス部が、前記第２方向の少なくとも一方の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
5. ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出方法であって、
   前記ワークを搭載しているテーブルを、第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動するワーク移動工程と、
   前記第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジに配設された前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出する液体吐出工程と
   を有することを特徴とする液滴吐出方法。
6. 前記第１方向は、前記テーブルを前記ヘッドに対して移動して前記液体により前記ワークに対して描画する描画方向であり、前記第２方向は、前記テーブルを前記ヘッドに対して一定量移動して前記ワークにおける前記液体の吐出位置の改行を行う改行方向であることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出方法。
7. 前記液滴の吐出に使用しない前記キャリッジは、前記第２方向に沿ってメンテナンス部に移動して、前記メンテナンス部において前記ヘッドの前記ノズルの吐出能力回復を行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の液滴吐出方法。
8. ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出方法であって、
   前記ワークを搭載しているテーブルを、第１方向に走査する走査工程と、
   前記第１方向と略直交する第２方向に沿って移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジに配設された前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出する吐出工程と
   を有し、
   所定回数の前記走査工程を行う毎に、前記テーブルを前記第２方向に所定量移動することを特徴とする液滴吐出方法。
9. ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで電気光学装置を製造する製造方法であって、
   前記ワークを搭載している前記テーブルを、第１移動部が第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動する際に、前記第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジの前記ヘッドは、前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出することで前記電気光学装置を製造することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
10. ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで製造される電気光学装置であって、
    前記ワークを搭載している前記テーブルを、第１移動部が第１方向と前記第１方向と略直交する第２方向に移動する際に、前記第２方向に沿って相互に移動してあらかじめ位置決めされている複数のキャリッジの前記ヘッドは、前記ヘッドの前記ノズルから前記ワークに対して前記液体を吐出することで製造されることを特徴とする電気光学装置。
11. 請求項１０に記載の前記電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
    

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