JP4306302B2 - 液滴吐出ヘッドの予備吐出方法、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能液の増粘を解消するべく、ノズル孔から機能液滴を予備吐出させる液滴吐出ヘッドの予備吐出方法、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。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタでは、一連の印刷動作中に適宜、液滴吐出ヘッドのノズル孔からインク滴を予備吐出させることで、ノズル孔における水分の蒸発によるインクの増粘を解消して不吐出を防止するが、その際、各ノズル孔からのインク吐出量を個別に設定できるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この場合、予備吐出は、印刷データと無関係のアナログ波形をＦＦＣ（Flat Flexible Cable）を介して液滴吐出ヘッドに印加し、全ノズル孔から同時にインクを吐出することにより行われる。そして一般的に、そのアナログ波形は、ＦＦＣの抵抗（通常、長さに比例して大きくなる。）やノズル孔数が増加するに伴ってクロストークの影響が大きくなり、乱れ（立上がり部分のヘタリや位相のズレ）が生じ易いことが知られている。
【０００３】
また、他のインクジェットプリンタとしては、１ラインの描画に先立ち、印刷データに基づいて印刷対象物の縁端の外側に吐出することで、全てのノズル孔については吐出を行わないものの、実質的に予備吐出を兼ねるものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
このプリンタは、液滴吐出ヘッド内のインクを発熱させ、その発熱作用によりインク滴を吐出させる方式（バブルジェット（登録商標）方式）のものであり、その吐出方式に着目すれば、一部のノズル孔しか予備吐出されなくとも、周囲のノズル孔から予備吐出が行われることによってインクが昇温し、これにより増粘したインクの粘度が低下するため、予備吐出の効果を実質上得られるというものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２３３５１８号公報（第１０頁、第３図）
【特許文献２】
特開平６−２７８２７５号公報（第１３頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェット方式を適用して、カラーフィルタのフィルタエレメント等を描画する場合には、画素ピッチやＲＧＢの３色の配置パターンの関係で、１ラインの描画に使用するノズル孔は限られる。また、吐出するフィルタ材料等の機能液として、樹脂液のような粘度の高いものを用いる場合がある。
【０００６】
特許文献１に示す予備吐出方法によれば、ノズル孔毎に個別に吐出量を設定するため、機能液の粘性を考慮した効率的な予備吐出を行うことができる。しかし、全てのノズル孔から同時に予備吐出を行うものであるため、全てのノズル孔を１ラインの描画に使用しない場合には、クロストークにより予備吐出のためのアナログ波形が乱れ、飛行曲がり等の吐出不良のノズル孔が生じ得る。これによりノズル面が汚れ、これに起因して予備吐出後の１ラインの描画が描画不良となる問題があった。
【０００７】
一方、特許文献２に示す予備吐出方法によれば、１ラインの描画に使用するノズル孔についてのみ吐出させて予備吐出の効果を得るため、かかる問題は生じない。しかし、機能液の粘度が高くなると、液滴吐出ヘッド内の流路抵抗が大きくなるため、吐出されないノズル孔については、機能液の昇温効果のみでは、増粘した機能液の粘度が十分に低下しない。
このため、次の１ラインの描画に使用するノズル孔については、機能液の増粘が影響して吐出不良となり、複数ラインの描画を良好に行うことができない。そのために、ノズル孔から機能液を強制的に吸引する吸引処理などの回復措置を頻繁に講じる必要があり、生産効率が低下してしまっていた。
【０００８】
本発明は、機能液の粘度に関らず、本来の機能液の増粘防止を図りつつ、不良な予備吐出を有効に防止することができる液滴吐出ヘッドの予備吐出方法、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その目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液滴吐出ヘッドの予備吐出方法は、多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによる１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔を用いて行う液滴吐出ヘッドの予備吐出方法において、少なくとも１ライン単位で設定された描画に用いる複数の描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から機能液滴を予備吐出するＡフラッシング工程と、全ノズル孔のうちＡフラッシング工程で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から機能液滴を予備吐出するＢフラッシング工程と、を有し、Ａフラッシング工程は、１ラインの描画直前に行われ、Ｂフラッシング工程は、１ラインの描画直後に行われることを特徴とする。
また、他の液滴吐出ヘッドの予備吐出方法は、多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによる１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔を用いて行う液滴吐出ヘッドの予備吐出方法において、少なくとも１ライン単位で設定された描画に用いる複数の描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から機能液滴を予備吐出するＡフラッシング工程と、全ノズル孔のうちＡフラッシング工程で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から機能液滴を予備吐出するＢフラッシング工程と、を有し、１ラインの描画直前にＢフラッシング工程、Ａフラッシング工程の順で予備吐出が行われることを特徴とする。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置は、多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによるワークへの１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔から成る描画ノズル孔を用いて行う液滴吐出装置において、描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から予備吐出させるＡフラッシング駆動、および全ノズル孔のうち当該Ａフラッシング駆動で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から予備吐出させるＢフラッシング駆動を制御する制御手段と、Ａフラッシング駆動およびＢフラッシング駆動により予備吐出される機能液滴を受ける液滴受け部と、を備え、制御手段は、Ａフラッシング駆動を１ラインの描画直前に行い、Ｂフラッシング駆動を１ラインの描画直後に行うことを特徴とする。
また、他の液滴吐出装置は、多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによるワークへの１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔から成る描画ノズル孔を用いて行う液滴吐出装置において、描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から予備吐出させるＡフラッシング駆動、および全ノズル孔のうち当該Ａフラッシング駆動で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から予備吐出させるＢフラッシング駆動を制御する制御手段と、Ａフラッシング駆動およびＢフラッシング駆動により予備吐出される機能液滴を受ける液滴受け部と、を備え、制御手段は、１ラインの描画直前にＢフラッシング駆動、Ａフラッシング駆動の順で予備吐出を行うことを特徴とする。
【００１１】
これらの構成によれば、液滴吐出ヘッドの多数の全ノズル孔を、１ラインの描画に使用する複数のノズル孔（以下、描画ノズル孔という。）を含むものと、それ以外の残りの複数のノズル孔（以下、非描画ノズル孔という。）とで区分けし、その区分けに基づく予備吐出が時間差を存して相互に個別に、すなわち異なるタイミングで行われる。
このため、特に、描画ノズル孔の予備吐出では非描画ノズル孔の影響（非描画ノズル孔の数に起因するクロストークの影響）を受けず、描画ノズル孔の予備吐出のためのアナログの駆動波形は安定する。これにより、描画ノズル孔の予備吐出を安定して行うことができ（機能液滴の飛行曲がりが生じない）、機能液の粘度に関らず、その後の１ラインの描画を良好に行うことができる。
一方で、非描画ノズル孔についても、１ラインの描画に先立ちまたはその後に予備吐出が行われるため、同様に機能液の増粘が適切に防止されている。これにより、次の１ラインの描画で使用するノズル孔が変わったとしても、吸引処理等を別途行うことなく、次の１ラインの描画を良好に行うことができる。
なお、Ａフラッシング工程・駆動において予備吐出が行われる複数のノズル孔には、描画ノズル孔以外のノズル孔（以下、余剰ノズル孔という。）をも含まれる。この場合、余剰ノズル孔の許容範囲は、機能液の性状やＦＦＣの長さ等によって変動する流動的なものであるが、少なくとも、予備吐出のためのアナログ波形を維持可能な範囲に設定される。
【００１３】
また、これらの構成によれば、データ上の処理が簡単になる。すなわち、１ラインの描画のデータに、Ａフラッシング工程により予備吐出するためのデータを予め組み込むことで、余剰ノズル孔専用の予備吐出のためのデータを生成等しないで済む。
【００１４】
これらの場合、複数の非描画ノズル孔は、複数組のノズル孔群に区分けされており、Ｂフラッシング工程は、各組のノズル孔群を単位とする予備吐出を時間差を存して相互に個別に行うことが、好ましい。
【００１５】
これらの構成によれば、Ｂフラッシング工程での予備吐出がさらに細分化され、複数組のノズル孔群の予備吐出が互いに異なるタイミングで行われる。これにより、描画ノズル孔の数が非描画ノズル孔の数よりも極端に少ない場合であっても、非描画ノズル孔の予備吐出は、クロストークの影響を受けないため、描画ノズル孔に悪影響をおよぼすことを確実に回避することができる。
【００１６】
これらの場合、Ａフラッシング工程およびＢフラッシング工程は、移動する液滴吐出ヘッドが同一の液滴受け部上を相対的に通過するときに、１ラインの描画に先立ち連続的に行われることが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、液滴受け部に対する液滴吐出ヘッドの相対移動により、描画ノズル孔および非描画ノズル孔の予備吐出を、描画前に連続的に行うことができる。また、液滴受け部のための部品点数を減らすことができる。
【００１８】
この場合、液滴吐出ヘッドの相対移動は、１ラインの描画における主走査に連続していることが、好ましい。
【００１９】
この構成によれば、液滴吐出ヘッドを予備吐出から描画へと迅速に移行することができ、ノズル孔における機能液が良好な状態での描画が可能となる。
【００２３】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した本発明の液滴吐出装置を用い、ワークとなる基板に対し複数ラインの描画を行い、液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出して当該基板上に成膜部を形成することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、上記の液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、各ノズル孔から良好な液滴吐出を行うことができ、電気光学装置のスループットを向上することができる。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。また、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装置が含まれる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置ついて説明する。この液滴吐出装置は、有機ＥＬデバイスや液晶表示装置等の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、インクジェット方式により、基板（ワーク）に対し液滴吐出ヘッドから発光材料等の機能液滴を選択的に吐出することで描画を行い、基板上に所望の成膜部を形成するものである。そして本発明の特徴部分は、本来の機能液の増粘防止を図りつつ、液滴吐出ヘッドが描画に先立って予備吐出（いわゆるフラッシング）を効果的に行うことにある。
【００２８】
図１は、液滴吐出装置の基本的構成を示した模式図である。同図に示すように、液滴吐出装置１は、図外の機台上に設けたＸ軸テーブル３およびＹ軸テーブル４から成るＸ・Ｙ移動機構２と、Ｘ軸テーブル３に移動自在に取り付けたワークテーブル７と、Ｙ軸テーブル４に移動自在に取り付けたキャリッジ８と、を備えている。キャリッジ８には、機能液滴を吐出する液滴吐出ヘッド９が搭載されている。ワークテーブル７には、ワークである基板Ｗがセットされると共に、液滴吐出ヘッド９の予備吐出を受ける一対のフラッシングボックス１１，１１が組み込まれている。
【００２９】
また、液滴吐出装置１は、いずれも図示省略するが、液滴吐出ヘッド９に機能液を供給する機能液供給系や、液滴吐出ヘッド９に対し機能液吸引および保管を行う吸引ユニット等の他、上記のＸ・Ｙ移動機構２や液滴吐出ヘッド９などの各種構成装置を統括制御する制御装置１２を備えている。機能液としては、一般的なインクのほか、カラーフィルタのフィルタ材料や、描画後に金属配線として機能する液状金属材料など、各種基板Ｗの目的に対応した材料を含有する液体が用いられる。
【００３０】
図２に示すように、液滴吐出ヘッド９は、ノズル面２１を有するノズルプレート２２と、ノズルプレート２２に連なるポンプ部２３と、ポンプ部２３の上方（同図では下方）に連なる液体導入部２４と、ポンプ部２３の側方に連なるヘッド基板２５と、で構成されている。液体導入部２４は、機能液供給系の供給チューブが接続される接続針を有している。
【００３１】
ヘッド基板２５は、信号を伝送する伝送系を介して、制御装置１２に連なるヘッドドライバ７２に接続されている（図１参照）。伝送系は無線のものでもよいが、本実施形態ではＦＦＣ（Flat Flexible Cable）７３を用いて、ヘッドドライバ７２とヘッド基板２５に突設したコネクタ２８とを有線接続している。
【００３２】
ノズル面２１は、基板Ｗの表面に対し所定の間隙を存して対峙する。ノズル面２１には、１本のノズル列３１が形成されている。ノズル列３１は、多数（例えば１８０個）のノズル３２が等ピッチでＹ軸方向に平行に並べられて構成されている。そして、ノズル面２１に開口したノズル孔３３から機能液がドット状に吐出される。
【００３３】
ポンプ部２３は、ノズル３２の数に対応する圧力室４１および圧電素子４２（ピエゾ素子）を有し、各圧力室４１はノズル３２に連通している。ポンプ部２３は、圧電素子４２を収容した機構部４３と、ノズルプレート２２を接着したシリコンキャビティ４４と、機構部４３とシリコンキャビティ４４とを接合する樹脂フィルム４５と、を有している。
【００３４】
圧電素子４２は、ヘッドドライバ７２から印加される駆動信号の駆動波形（アナログの台形波）に応じて変位し、圧力室４１内に圧力変動を生じさせる。この圧力室４１内の圧力変動により、圧力室４１内の機能液は、ノズル孔３３から機能液滴として吐出される。なお、基板Ｗへの本吐出（描画）となる駆動波形と、予備吐出のための駆動波形とは、いずれも同様の波形形状で構成される。そして、予備吐出のための予備吐出データは、本吐出のための描画パターンデータに組み込まれて、制御装置１２の記憶エリアに記憶されている。
【００３５】
なお、液滴吐出ヘッド９のノズル数、ノズル列数、ノズル列の延在方向は本実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、液滴吐出ヘッド９を同一方向に所定の角度傾けたものであってもよい。また、液滴吐出ヘッド９が単数のものに限らず、これらが複数の場合にあっては、その配置パターンも千鳥状配置、階段状配置など任意である。
【００３６】
一対のフラッシングボックス１１，１１（液滴受け部）は、図１に示すように、ワークテーブル７の基板Ｗの載置エリアを挟むようにして、ワークテーブル７のＸ軸方向の両端部に組み込まれている。一対のフラッシングボックス１１，１１は、同一の略細長形状に形成され且つその内部には機能液吸収材が敷設されている。
【００３７】
一対のフラッシングボックス１１，１１は、ワークテーブル７の移動により、基板Ｗと共に液滴吐出ヘッド９に向かって移動し、これに臨む。液滴吐出ヘッド９の各ノズル孔３３から予備吐出される機能液滴は、フラッシングボックスの１１の機能液吸収材に含浸保持される。そして、フラッシングボックス１１で受けた機能液は、これに連通した排液用チューブを介して廃液タンクに貯留されるようになっている（いずれも図示省略）。
【００３８】
Ｘ・Ｙ移動機構２は、図１に示すように、いわゆるＸ・Ｙの２軸ロボットであり、Ｘ軸テーブル３はＹ軸テーブル４の下方に位置している。Ｘ軸テーブル３は、パルス駆動されるリニアモータ６１と、これを内蔵すると共にワークテーブル７をＸ軸方向に移動自在に搭載したＸ軸スライダ６２と、を有している。リニアモータ６１は、制御装置１２に連なるモータドライバ７４を介して駆動され、Ｘ軸テーブル３は、ワークテーブル７を介して基板Ｗおよび各フラッシングボックス１１をＸ軸方向に移動させる。
【００３９】
同様に、Ｙ軸テーブル４は、パルス駆動されるリニアモータ６５と、これを内蔵すると共にキャリッジ８をＹ軸方向に移動自在に搭載したＹ軸スライダ６６と、を有している。リニアモータ６５は、制御装置１２に連なるモータドライバ７５を介して駆動され、Ｙ軸テーブル４は、キャリッジ８を介して液滴吐出ヘッド９をＹ軸方向に移動させる。
【００４０】
図１および図３に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１では、液滴吐出ヘッド９による基板Ｗへの１ラインの描画は、Ｘ軸テーブル３による基板Ｗの移動に同期して液滴吐出ヘッド９が吐出駆動することで行われる。すなわち、液滴吐出ヘッド９のいわゆる主走査（１ラインの描画を含む移動動作。）は、Ｘ軸テーブル３による基板ＷのＸ軸方向への往動動作（または復動動作）により行われ、いわゆる副走査はＹ軸テーブル４による液滴吐出ヘッド９のＹ軸方向へのピッチ送り動作となる往動動作により行われる。
【００４１】
そして、一連の描画動作ではこのような動作が繰り返されて、複数ライン（第１ライン、第２ライン、第３ライン…）の描画が基板Ｗに対して行われる。また、各ラインの描画に先立って、液滴吐出ヘッド９はフラッシングボックス１１に対し予備吐出を行う（詳細は後述する）。
【００４２】
なお、本実施形態では、基板Ｗの往復動動作のいずれにおいてもこれに描画するようにしているが、もちろん往動動作のときのみ描画する構成でもよい。また、液滴吐出ヘッド９に対し、基板Ｗを主走査方向に移動させるようにしているが、液滴吐出ヘッド９を主走査方向に移動させる構成であってもよい。さらに、基板Ｗを固定とし、液滴吐出ヘッド９を主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよいし、逆に液滴吐出ヘッド９を固定とし、基板Ｗを主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。
【００４３】
制御装置１２は、ＣＰＵ７１を有して各種構成装置の動作を制御するためのものであり、液滴吐出装置１の制動動作を実行するための制御プログラムや描画パターンデータなどの制御データを記憶すると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。
【００４４】
例えば、制御装置１２は、描画パターンデータに基づいて、モータドライバ７４，７５を介してＸ・Ｙ移動機構２によるワークテーブル７およびキャリッジ８の相対的な移動動作を制御すると共に、ヘッドドライバ７２を介して液滴吐出ヘッド９に本吐出させる本吐出駆動を制御する。また、制御装置１２は、各フラッシングボックス１１に対して予備吐出させるノズル孔３３を設定する設定手段として機能し、この設定に基づいて液滴吐出ヘッド９に予備吐出させるフラッシング駆動を制御する。
【００４５】
ここで、図４および図５を参照して、液滴吐出ヘッド９の予備吐出方法の第１実施形態について詳細に説明する。
【００４６】
図４は、１ラインの描画に使用する液滴吐出ヘッド９のノズル孔３３について模式的に示す説明図である。同図に示すように、例えば、カラーフィルタの基板Ｗの表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの機能液（フィルタ材料）から成るフィルタエレメント（画素）をストライプ配列でマトリックス状に形成する場合を考える。なお、ストライプ配列は、マトリックスの横列（主走査方向の列）が全て同色になる配色である。
【００４７】
また、１つのフィルタエレメントは、１つのノズル孔３３からの機能液滴の吐出により描画されるとする。さらに、一つの液滴吐出ヘッド９には一色の機能液を導入することが可能であるが、ここでは、Ｒ色のフィルタエレメントを描画するべく、液滴吐出ヘッド９にはＲ色の機能液が機能液供給系から供給されているとする。このような場合、液滴吐出ヘッド９の全ノズル孔３３は次のように設定される。
【００４８】
具体的には、同図に示すように、Ｒ色となるフィルタエレメントに対応して、液滴吐出ヘッド９の１ラインの描画で使用する複数のノズル孔３３ａ（以下、描画ノズル孔３３ａという。）が設定される。また、残りのＧ色・Ｂ色となるフィルタエレメントに対応して、１ラインの描画で使用しない複数のノズル孔３３ｂ（以下、非描画ノズル孔３３ｂという。）が設定される。すなわち、１ラインの描画は、全てのノズル孔３３のうち複数のノズル孔３３のみを用いた、いわゆる低デューティーの設定で行われる。
【００４９】
このように描画ノズル孔３３ａが設定された液滴吐出ヘッド９の予備吐出方法について、図５を参照して説明する。上記のように、液滴吐出ヘッド９の１回の主走査では、液滴吐出ヘッド９は、一方のフラッシングボックス１１、基板Ｗの描画エリア、他方のフラッシングボックス１１と順に連続的に臨む。
【００５０】
本実施形態では、描画ノズル孔３３ａによる基板Ｗへの１ラインの描画に先立ち、描画ノズル孔３３ａから一方のフラッシングボックス１１に対して予備吐出させる。また、基板Ｗへの１ラインの描画後に、非描画ノズル孔３３ｂから他方のフラッシングボックス１１に対して予備吐出させる。すなわち、描画ノズル孔３３ａから予備吐出させるＡフラッシング駆動と、非描画ノズル孔３３ｂから予備吐出させるＢフラッシング駆動とを、時間差を存して相互に個別に行う。
【００５１】
したがって、Ａフラッシング駆動によれば、描画ノズル孔３３ａを構成する全てのノズル孔３３から同時にＲ色の機能液滴が予備吐出される。一方、１ラインの描画後のＢフラッシング駆動によれば、先ず、非描画ノズル孔３３ｂのうちＢ色に対応する複数のノズル孔３３のみ、同時に機能液滴が予備吐出され、その後、Ｇ色に対応する複数のノズル孔３３のみ、同時に機能液滴を予備吐出される。
【００５２】
そして、１回の主走査が終了し、１ピッチ分副走査した液滴吐出ヘッド９の次の主走査も同様に、主走査開始側のフラッシングボックス１１上を通過しながらＡフラッシング駆動が行われ、主走査終了側のフラッシングボックス１１上に臨んでＢフラッシング駆動が行われる。このような予備吐出は、上記のように、ＦＦＣ７３を介して液滴吐出ヘッド９に伝送された描画パターンデータに基づいて行われる。
【００５３】
第１実施形態の予備吐出方法によれば、液滴吐出ヘッド９の予備吐出が、描画ノズル孔３３ａと非描画ノズル孔３３ｂとを同時に行わないため、ＦＦＣ７３による駆動波形の伝送時にクロストークの影響（主に非描画ノズル孔３３ｂの数が要因となる。）を受けずに、描画ノズル孔３３ａから予備吐出を行うことができる。これにより、描画ノズル孔３３ａは、本来の機能液の増粘防止を図りつつ、機能液滴の飛行曲がりが生じない適切な予備吐出が行われるため、その後の基板Ｗへの１ラインの描画を良好に行うことができる。
【００５４】
また、非描画ノズル孔３３ｂでは、複数組（この場合、Ｇ色・Ｂ色の２組）のノズル孔群に区分けされて、各組のノズル孔群を単位とする予備吐出が時間差を存して相互に個別に行われるため、同様にクロストークの影響（主に非描画ノズル孔３３ｂの数が描画ノズル孔３３ａの数よりも極端に多い場合が要因となる。）を受けずに、非描画ノズル孔３３ｂから適切な予備吐出を行うことができると共に、非描画ノズル孔３３ｂについても機能液の増粘を防止することができる。
【００５５】
これにより、次の１ライン（例えば第２ライン）の描画で使用するノズル孔３３が変わったとしても、すなわち１ライン単位で異なる描画ノズル孔３３ａの設定が為される場合であっても、非描画ノズル孔３３ｂにおける機能液の増粘が防止されているため、次の１ラインの描画を良好に行うことができる。
【００５６】
次に、図６を参照して、第２実施形態に係る液滴吐出ヘッド９の予備吐出方法について説明する。第２実施形態は、図４に示す描画ノズル孔３３ａ・非描画ノズル孔３３ｂの設定で予備吐出を行う点では、第１実施形態と同様である。異なる点は、第２実施形態では、描画ノズル孔３３ａからの予備吐出と非描画ノズル孔３３ｂからの予備吐出とを、基板Ｗへの１ラインの描画に先立ち、同一のフラッシングボックス１１に対して行うことである。
【００５７】
すなわち、液滴吐出ヘッド９は、主走査開始側のフラッシングボックス１１上を通過しながら、描画ノズル孔３３ａおよび非描画ノズル孔３３ｂからの予備吐出を時間差を存して相互に個別に行い、基板Ｗへの１ラインの描画後において、主走査終了側のフラッシングボックス１１に対して予備吐出を行わない。このときもちろん、非描画ノズル孔３３ｂの予備吐出は、各組（Ｇ色・Ｂ色の２組）のノズル孔群を単位として時間差を存して相互に個別に行われる。そして、１ピッチ分副走査後の次の主走査で、同様の予備吐出を行う。
【００５８】
これにより、第１実施形態と同様に、本来の機能液の増粘を防止しつつ、不良な予備吐出が有効に防止されるため、基板Ｗへの複数ラインの描画を良好に行うことができる。なお、描画ノズル孔３３ａおよび非描画ノズル孔３３ｂの予備吐出する順番はどちらが先でもよいが、同図に示すように、描画ノズル孔３３ａからの予備吐出を基板Ｗへの描画の直前に設定することで、より良好に且つ確実に基板Ｗへの描画を行うことができる。
【００５９】
また、上記いずれの実施形態も、描画ノズル孔３３ａと、Ａフラッシング駆動で予備吐出する複数のノズル孔３３と、を全く同一としたが、Ａフラッシング駆動で予備吐出する複数のノズル孔３３には、描画ノズル孔３３ａ以外の複数のノズル孔３３（以下、余剰ノズル孔という。）を含めてもよい。
【００６０】
この場合、余剰ノズル孔の許容範囲は、機能液の性状やＦＦＣ７３の長さ等によって変動するが、少なくとも、Ａフラッシング駆動による描画ノズル孔３３ａおよび余剰ノズル孔の予備吐出の駆動波形が維持可能な範囲に設定される。すなわち、ＦＦＣ７３等の伝送系におけるクロストークの影響により駆動波形が乱れない程度にまで、余剰ノズル孔の数を設定することができる。このことはまた、上記各実施形態のように、非描画ノズル孔３３ｂの数が描画ノズル孔３３ａの数よりも多い場合であっても、Ｂフラッシング駆動による予備吐出を一括して（複数組のノズル孔群に分けることなく。）行えることを意味する。
【００６１】
また、上記いずれの実施形態も、描画ノズル孔３３ａをＲＧＢの３色の配置パターンの関係で設定したが、もちろんこれに限られるものでない。例えば、マトリックス状の略全ての画素に機能液滴を吐出する場合（例えば、後述する有機ＥＬ装置５００の正孔注入／輸送層５１０ａを描画する場合。）であって、且つ画素ピッチとノズル孔ピッチとが合致していない場合には、画素に対応し得るノズル孔３３が描画ノズル孔３３ａとなり、画素に対応し得ないノズル孔３３が非描画ノズル孔３３ｂとして設定される。
【００６２】
次に、図７を参照して、第３実施形態に係る液滴吐出ヘッド９の予備吐出方法について説明する。第３実施形態では、上記各実施形態における図４に示す描画ノズル孔３３ａの設定とは異なり、同図（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド９は、描画ノズル孔３３ａおよび非描画ノズル孔３３ｂが並び方向に交互に設定されている。そして、この設定とは関係なく、主走査開始側のフラッシングボックス１１に対して、全てのノズル孔３３の予備吐出が１ラインの描画に先立って行われる。
【００６３】
この場合、全てのノズル孔３３を複数組（図示では３組）のノズル孔群に区分けし、予備吐出するノズル孔３３を当該各組のノズル孔群を単位として設定し、この設定に基づいて各組のノズル孔群からの予備吐出を時間差を存して相互に個別に行っている。すなわち、全てのノズル孔３３を同時に予備吐出させない、いわゆる低デューティーでの予備吐出を行うべく、全ノズル孔３３を複数の組に区分けして、基板Ｗへの描画前に全ノズル孔３３の予備吐出をそれぞれ異なるタイミングで効果的に行う。これにより、本来の機能液の増粘を防止しつつ、不良な予備吐出を有効に防止することができる。
【００６４】
ただし、各組のノズル孔群に含めることができるノズル孔３３の数は、１ライン単位で設定される描画ノズル孔３３ａの数と同程度であればよい。具体的には、クロストークの影響を受けない描画ノズル孔３３ａの数以下であればよいが、上記同様に、クロストークの影響により駆動波形が乱れない程度まで、描画ノズル孔３３ａの数に他のノズル孔３３の数を加算することが許容される。
【００６５】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置１は、各種の材料からなる機能液を用いることで、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることができる。すなわち、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、ＰＤＰ装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができる。もちろん、液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造にも適用することができる。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を包含する装置が考えられる。そして、これらの電気光学装置を備えた電子機器、例えばフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話機を提供することができる。
【００６６】
そこで、この液滴吐出装置１を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に説明し、他のデバイスについても簡単に説明する。
【００６７】
図８は、液晶表示装置の断面図である。同図に示すように、液晶表示装置４５０は、上下の偏光板４６２、４６７間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより構成されている。また、カラーフィルタ４００および対向基板４６６間には、配向膜４６１、４６４が構成され、対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。
【００６８】
カラーフィルタ４００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）を備え、画素と画素の境目は、バンク４１３により区切られている。画素の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのフィルタ材料（機能液）が導入されている。すなわち、カラーフィルタ４００は、透光性の基板４１１と、遮光性のバンク４１３とを備えている。バンク４１３が形成されていない（除去された）部分は上記画素を構成し、この画素に導入された各色のフィルタ材料は着色層４２１を構成する。バンク４１３及び着色層４２１の上面には、オーバーコート層４２２及び電極層４２３が形成されている。
【００６９】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、バンク４１３で区切られて形成された画素内に、液滴吐出ヘッド９により、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の機能液を着色層形成領域毎に選択的に吐出している。そして、塗布した機能液を乾燥させることにより、成膜部となる着色層４２１を得るようにしている。また、液滴吐出装置１では、液滴吐出ヘッド９により、オーバーコート層４２２など各種の成膜部を形成している。もちろん、これら描画の際には、上記の予備吐出方法が用いられ、液滴吐出ヘッド９は良好な状態で機能液滴を吐出することができるようになっている。
【００７０】
同様に、図９を参照して、有機ＥＬ装置とその製造方法を説明する。同図に示すように、有機ＥＬ装置５００は、ガラス基板５０１上に回路素子部５０２が積層され、回路素子部５０２上に主体を為す有機ＥＬ素子５０４が積層されている。また有機ＥＬ素子５０４の上側には、不活性ガスの空間を存して封止用基板５０５が形成されている。
【００７１】
有機ＥＬ素子５０４には、無機物バンク層５１２ａおよびこれに重ねた有機物バンク層５１２ｂによりバンク５１２が形成され、このバンク５１２により、マトリクス状の画素が画成されている。そして、各画素内には、下側から画素電極５１１、Ｒ・Ｇ・Ｂいずれかの発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａが積層され、且つ全体がＣａやＡｌ等の薄膜を複数層に亘って積層した対向電極５０３で覆われている。
【００７２】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａの成膜部を形成するようにしている。また、液滴吐出装置１では、正孔注入／輸送層５１０ａを形成した後に、液滴吐出ヘッド９に導入する機能液としてＣａやＡｌ等の液体金属材料を用いて、対向電極５０３を形成する等している。もちろん、これら描画の際には、上記の予備吐出方法が用いられ、液滴吐出ヘッド９は良好な状態で機能液滴を吐出する。
【００７３】
そして、以下に示すデバイスの製造方法においても、上記の予備吐出方法が用いられている。
【００７４】
すなわち、ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド９にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド９を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。
【００７５】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド９に各色の泳動体材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド９を主走査および副走査し、泳動体材料を選択的に吐出して、電極（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。なお、帯電粒子と染料とからなる泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが好ましい。
【００７６】
金属配線形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド９に液状金属材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド９を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用してこれらのデバイスを製造することができる。また、この種のフラットパネルディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることは言うまでもない。
【００７７】
レンズの形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド９にレンズ材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド９を主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板（ワークＷ）上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記ＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスを製造する場合に適用可能である。また、各種光デバイスの製造技術にも適用可能である。
【００７８】
レンズの製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド９に透光性のコーティング材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド９を主走査および副走査し、コーティング材料を選択的に吐出して、レンズの表面にコーティング膜を形成する。
【００７９】
レジスト形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド９にレジスト材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド９を主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置におけるバンクの形成はもとより、半導体製造技術の主体をなすフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【００８０】
光拡散体形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド９に光拡散材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド９を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の液滴吐出ヘッドの予備吐出方法によれば、１ラインの描画に使用する複数のノズル孔を含むものと、それ以外の残りの複数のノズル孔とで区分けし、その区分けに基づいて機能液滴の予備吐出を相互に独立して個別に行うため、機能液の粘度に関らず、本来の機能液の増粘防止を全てのノズル孔について図りつつ、各ノズル孔について不良な予備吐出を有効に防止することができる。
【００８２】
本発明の他の液滴吐出ヘッドの予備吐出方法によれば、全てのノズル孔を複数組のノズル孔群に区分けし、１ラインの描画に先立って、ノズル孔群を単位とする予備吐出を各組が相互に独立して個別に行うため、上記同様に、本来の機能液の増粘を防止しつつ、不良な予備吐出を有効に防止することができる。
【００８３】
本発明の液滴吐出装置によれば、ワークへの描画に際して上記の予備吐出方法を実行するため、機能液の粘度に関らず、１ラインの描画はもとより複数ラインの描画を良好に且つ迅速に行うことができる。
【００８４】
本発明の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よれば、上記の液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、高品質で信頼性の高い各種の電気光学装置、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の基本的構成を模式的に示した図であり、（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
【図２】液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）斜視図、（ｂ）ノズル孔周りを拡大して示す断面図である。
【図３】液滴吐出装置の描画動作を模式的に示す説明図である。
【図４】１ライン単位で設定される液滴吐出ヘッドのノズル孔について説明するための説明図である。
【図５】第一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの予備吐出方法を示す説明図である。
【図６】第二実施形態に係る液滴吐出ヘッドの予備吐出方法を示す説明図である。
【図７】第三実施形態に係る液滴吐出ヘッドの予備吐出方法を示す説明図である。
【図８】実施形態の液滴吐出装置で製造する液晶表示装置の断面図である。
【図９】実施形態の液滴吐出装置で製造する有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 液滴吐出装置
２ Ｘ・Ｙ移動機構
８ キャリッジ
９ 液滴吐出ヘッド
１１ フラッシングボックス（液滴受け部）
１２ 制御装置
３３ ノズル孔
７３ ＦＦＣ
Ｗ 基板
４５０ 液晶表示装置
５００ 有機ＥＬ装置

Claims (8)

1. 多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによる１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔を用いて行う液滴吐出ヘッドの予備吐出方法において、
   少なくとも前記１ライン単位で設定された前記描画に用いる複数の描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から機能液滴を予備吐出するＡフラッシング工程と、
   全ノズル孔のうち前記Ａフラッシング工程で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から機能液滴を予備吐出するＢフラッシング工程と、を有し、
   前記Ａフラッシング工程は、前記１ラインの描画直前に行われ、前記Ｂフラッシング工程は、前記１ラインの描画直後に行われることを特徴とする液滴吐出ヘッドの予備吐出方法。
2. 多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによる１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔を用いて行う液滴吐出ヘッドの予備吐出方法において、
   少なくとも前記１ライン単位で設定された前記描画に用いる複数の描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から機能液滴を予備吐出するＡフラッシング工程と、
   全ノズル孔のうち前記Ａフラッシング工程で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から機能液滴を予備吐出するＢフラッシング工程と、を有し、
   前記１ラインの描画直前に前記Ｂフラッシング工程、前記Ａフラッシング工程の順で予備吐出が行われることを特徴とする液滴吐出ヘッドの予備吐出方法。
3. 前記Ａフラッシング工程および前記Ｂフラッシング工程は、移動する前記液滴吐出ヘッドが同一の液滴受け部上を相対的に通過するときに、前記１ラインの描画に先立ち連続的に行われることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの予備吐出方法。
4. 前記液滴吐出ヘッドの相対移動は、前記１ラインの描画における主走査に連続していることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッドの予備吐出方法。
5. 前記複数の非描画ノズル孔は、複数組のノズル孔群に区分けされており、
   前記Ｂフラッシング工程は、前記各組のノズル孔群を単位とする予備吐出を時間差を存して相互に個別に行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの予備吐出方法。
6. 多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによるワークへの１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔から成る描画ノズル孔を用いて行う液滴吐出装置において、
   前記描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から予備吐出させるＡフラッシング駆動、および全ノズル孔のうち当該Ａフラッシング駆動で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から予備吐出させるＢフラッシング駆動を制御する制御手段と、
   前記Ａフラッシング駆動および前記Ｂフラッシング駆動により予備吐出される機能液滴を受ける液滴受け部と、を備え、
   前記制御手段は、前記Ａフラッシング駆動を前記１ラインの描画直前に行い、前記Ｂフラッシング駆動を前記１ラインの描画直後に行うことを特徴とする液滴吐出装置。
7. 多数のノズル孔を有する液滴吐出ヘッドによるワークへの１ラインの描画を、当該１ライン単位で設定された複数のノズル孔から成る描画ノズル孔を用いて行う液滴吐出装置において、
   前記描画ノズル孔を含む複数のノズル孔から予備吐出させるＡフラッシング駆動、および全ノズル孔のうち当該Ａフラッシング駆動で予備吐出しない残りの複数の非描画ノズル孔から予備吐出させるＢフラッシング駆動を制御する制御手段と、
   前記Ａフラッシング駆動および前記Ｂフラッシング駆動により予備吐出される機能液滴を受ける液滴受け部と、を備え、
   前記制御手段は、前記１ラインの描画直前に前記Ｂフラッシング駆動、前記Ａフラッシング駆動の順で予備吐出を行うことを特徴とする液滴吐出装置。
8. 請求項６または７に記載の液滴吐出装置を用い、
   前記ワークとなる基板に対し複数ラインの描画を行い、前記液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出して当該基板上に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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