液滴吐出方法、重量測定方法、液滴吐出装置
【課題】各液滴吐出ヘッド、又は各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることが可能な液滴吐出方法、重量測定方法、液滴吐出装置を提供すること。
【解決手段】まず液滴吐出ヘッドに駆動電圧Ｖ１を印加して液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、液滴吐出ヘッドごとに吐出された液状体の重量Ｉｗ１を測定する（測定工程）。次に、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、測定工程における前記重量の測定結果（プロットＰ）と、に基づいて修正駆動電圧Ｖ２を算出する（算出工程）。当該一次関数の傾きは、吐出する液状体の種類に応じて、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）から選択する。次に、液滴吐出ヘッドに修正駆動電圧Ｖ２を印加して、液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出する（吐出工程）。
【解決手段】まず液滴吐出ヘッドに駆動電圧Ｖ１を印加して液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、液滴吐出ヘッドごとに吐出された液状体の重量Ｉｗ１を測定する（測定工程）。次に、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、測定工程における前記重量の測定結果（プロットＰ）と、に基づいて修正駆動電圧Ｖ２を算出する（算出工程）。当該一次関数の傾きは、吐出する液状体の種類に応じて、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）から選択する。次に、液滴吐出ヘッドに修正駆動電圧Ｖ２を印加して、液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出する（吐出工程）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状体の液滴吐出方法、重量測定方法、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット法（液滴吐出法）を用いて、機能性材料を含む液状体を基板上に液滴として吐出して、機能性材料からなる薄膜を形成する形成方法が提案されている。その薄膜の代表的な例としては、カラーフィルタや発光層、金属配線などが挙げられる。
【０００３】
このような液滴吐出方法では、基板上に必要な量の液状体を安定的に塗布するため、吐出される液滴の重量を予め調整しておくことが重要である。そのための液状体の液滴の重量測定方法としては、ワーク（基板）に対して液滴を吐出する際に管理するのと同様の環境条件下で液滴吐出ヘッドから液滴を吐出し、このときに吐出された液滴の量を測定する方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
上記液滴の重量の調整に際しては、まず最初に液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して重量を測定し、その値が所定の範囲に入っているか否かを判断する。そして、測定値が所定の範囲内にない場合は、液滴吐出ヘッドの駆動電圧を修正して再度液滴を吐出し、重量を測定する。ここで、液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の重量は、駆動電圧との間にほぼ線形の関係があるため、駆動電圧の修正に際しては、当該線形の関係を表す一次関数に基づいて所望の液滴重量が得られる修正駆動電圧を選択する。修正駆動電圧を用いた液滴の再吐出においても測定重量が所定の範囲内に入らない場合は、さらに上記一次関数に基づいて駆動電圧を修正して再吐出を行う。このように、吐出された液滴の重量の測定値が所定の範囲に収まるまで吐出と重量測定を繰り返すのが一般的である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０９４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、駆動電圧と液滴の吐出重量との線形関係は、吐出する液状体の特性によって異なる場合があり、さらには、液滴吐出ヘッドごと、又は液滴吐出ヘッドに含まれる液滴吐出ノズルごとに異なる場合がある。このため、単一の一次関数に基づいて全ての液滴吐出ヘッド（又は液滴吐出ノズル）の修正駆動電圧を決定すると、液滴吐出ヘッド（又は液滴吐出ノズル）ごとに吐出される液滴の重量にばらつきが生ずるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の奏する効果の一つにより、各液滴吐出ヘッド、又は各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液滴吐出方法は、キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【０００９】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ヘッドごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１０】
上記液滴吐出方法において、前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに対し、当該液滴吐出ヘッドの特性に応じた値が割り当てられていてもよい。このような方法によれば、各液滴吐出ヘッドの駆動電圧−吐出液滴重量特性に合った一次関数を用いることができる。そして、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、当該一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出するので、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量を所望の値とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１１】
上記液滴吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、少なくとも２種類の異なる色のいずれかに対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の色要素を含む前記液状体の液滴を吐出し、前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドが対応する前記色に応じて選択されるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記液滴吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、赤、緑、青のいずれかの色に対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の前記色要素を含む前記液状体の液滴を吐出するようにしてもよい。
【００１３】
このような方法によれば、液状体に含まれる色要素の種類によって駆動電圧−吐出液滴重量特性が変動したとしても、色要素の色に応じた一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出するので、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量を所望の値とすることができる。これにより、吐出工程において、異なる色に対応する液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００１５】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ノズルについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ノズルごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１６】
上記液滴吐出方法において、前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ノズルのそれぞれに対し、当該液滴吐出ノズルの特性に応じた値が割り当てられていてもよい。このような方法によれば、各液滴吐出ノズルの駆動電圧−吐出液滴重量特性に合った一次関数を用いることができる。そして、それぞれの液滴吐出ノズルについて、当該一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出するので、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量を所望の値とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１７】
本発明の重量測定方法は、キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ヘッドごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１９】
本発明の重量測定方法は、液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００２０】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ノズルについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ノズルごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、再測定工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができ、液滴吐出ノズルを、均一な吐出が可能な状態に調整することができる。
【００２１】
本発明の液滴吐出装置は、キャリッジと、前記キャリッジに搭載され、液状体の液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加する駆動部と、前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、前記液滴吐出ヘッド、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ヘッドごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００２３】
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルと、前記液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加する駆動部と、前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、前記液滴吐出ノズル、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、それぞれの液滴吐出ノズルについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ノズルごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態は、液状体を液滴として吐出可能な液滴吐出装置を用い、着色領域に着色層形成材料を含む液状体を付与して着色層を吐出描画するカラーフィルタの製造方法を例に説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２６】
（第１の実施形態）
＜Ａ．液滴吐出装置＞
まず、液滴吐出装置について図１から図７に基づいて説明する。図１は、液滴吐出装置の構造を示す概略平面図である。
【００２７】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ワークとしての基板Ｗが載置される吸着テーブル４１をＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２２と、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を、Ｘ軸テーブル２２の上方においてＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル２３とを備えている。
【００２８】
キャリッジユニット２１は、液状体を液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッド６２（図３参照）が搭載されたヘッドユニット６１と、ヘッドユニット６１を含むキャリッジ本体６６を吊設するメインキャリッジ６３とを備えている。
【００２９】
Ｘ軸テーブル２２からＹ軸方向に外れた位置には、液滴吐出ヘッド６２から吐出された液状体の重量を測定する重量測定機構９１と、液滴吐出ヘッド６２のメンテナンスを行うメンテナンス機構１２が設けられている。Ｙ軸テーブル２３は、Ｘ軸テーブル２２に直交して延設されており、描画領域３１に配列されたキャリッジユニット２１を、メンテナンス機構１２が設けられたメンテナンス領域３２、または重量測定機構９１が設けられた重量測定領域３３に移動させる。
【００３０】
メンテナンス機構１２は、液滴吐出ヘッド６２内で増粘した液状体を吸引除去する吸引ユニット１１１と、吸引除去等によって液滴吐出ヘッド６２の表面（ノズル面）に付着した液状体や異物をワイピングシート１１２ａにより拭き取るワイピングユニット１１２とを備えている。吸引ユニット１１１およびワイピングユニット１１２は、アングル架台１１８上に配設されている。
【００３１】
メンテナンス機構１２は、上記各吸引ユニット１１１とワイピングユニット１１２とにより、複数のヘッドユニット６１に搭載された複数の液滴吐出ヘッド６２のノズル目詰まり等、吐出機能を回復させる装置である。
【００３２】
図２は、液滴吐出装置１の構造を示す概略側面図である。詳しくは、メンテナンス機構１２側から見た側面図である。
【００３３】
図１および図２に示すように、液滴吐出ヘッド６２の吐出機能を安定化させるため、Ｘ軸テーブル２２には、キャリッジユニット２１に対応して設けられた定期フラッシングボックス１１４と、吸着テーブル４１のＸ軸方向の両端部に設けられた２つの描画前フラッシングボックス１１５と、を備えている。
【００３４】
液滴吐出ヘッド６２のすべての液滴吐出ノズル８５（図３参照）から液状体を上記定期フラッシングボックス１１４や描画前フラッシングボックス１１５に向けて、定期的あるいは描画前に吐出するフラッシングを行うことにより液滴吐出ノズル８５の目詰まりや液滴吐出ノズル８５内の液状体のメニスカスを安定化させる。
【００３５】
Ｘ軸テーブル２２は、基台４０と、基台４０上に配設された一対のＸ軸ガイドレール４５と、一対のＸ軸ガイドレール４５に並設された一対のＸ軸リニアモータ（図示省略）とを備えている。また、Ｘ軸テーブル２２は、一対のＸ軸ガイドレール４５によりガイドされ、Ｘ軸リニアモータによってＸ軸方向にスライド自在に移動するＸ軸スライダ４４と、Ｘ軸スライダ４４により支持されたテーブル支持部４３とを備えている。テーブル支持部４３には、基板Ｗを吸着（エアー吸引）セットする吸着テーブル４１と、吸着テーブル４１を介して基板Ｗのθ位置を微調整するθ軸テーブル４２とが配設されている。一対のＸ軸リニアモータを駆動すると、一対のＸ軸ガイドレール４５によりガイドされたＸ軸スライダ４４がＸ軸方向に移動して、吸着テーブル４１にセットされた基板ＷをＸ軸方向に移動させることができる。
【００３６】
また、吸着テーブル４１には、図示しないが、Ｘ軸方向に一対のＸ軸幅寄せ機構が、Ｙ軸方向に一対のＹ軸幅寄せ機構が設けられており、セットした基板Ｗを位置決め（プリアライメント）できるようになっている。セットされた基板Ｗは、Ｙ軸テーブル２３等に設けられたワーク認識カメラ（図示省略）により画像認識されて最終的に位置決めされる。
【００３７】
図２に示すように、上記定期フラッシングボックス１１４は、その上面が吸着テーブル４１の上面とほぼ同じ高さとなるようにテーブル支持部４３に配設されている。同様に上記描画前フラッシングボックス１１５もその上面が吸着テーブル４１の上面とほぼ同じ高さとなるように吸着テーブル４１に配設されている。
【００３８】
一方、Ｙ軸テーブル２３は、基台４０から立設した一対の支持スタンド５６と、一対の支持スタンド５６上に架け渡された一対の柱状支持部材５５と、一対の柱状支持部材５５に併設された一対のＹ軸リニアモータ５４とを備えている。一対の柱状支持部材５５上には、一対のＹ軸ガイドレール５３と、一対のＹ軸ガイドレール５３にガイドされ、Ｙ軸リニアモータ５４によってＹ軸方向に自在に移動するＹ軸スライダ５２とが設けられている。
【００３９】
Ｙ軸スライダ５２は、キャリッジユニット２１に対応して設けられ、メインキャリッジ６３が吊設されたブリッジプレート５１を支持している。Ｙ軸リニアモータ５４を駆動すると、一対のＹ軸ガイドレール５３によりガイドされたＹ軸スライダ５２がＹ軸方向に移動して、ブリッジプレート５１に吊設されたメインキャリッジ６３をＹ軸方向に移動させることができる。
【００４０】
メインキャリッジ６３は、ヘッドユニット６１を支持するキャリッジ本体６６と、キャリッジ本体６６を吊設すると共に、キャリッジ本体６６の上部に連結され、キャリッジ本体６６を介して、ヘッドユニット６１のθ位置をモータ駆動で微調整可能なヘッドθ軸テーブル６７と、ヘッドθ軸テーブル６７の上部に連結され、ヘッドθ軸テーブル６７およびキャリッジ本体６６を介して、ヘッドユニット６１のＺ軸方向の位置をモータ駆動で微調整可能なヘッドＺ軸テーブル６８とを有している。
【００４１】
このような液滴吐出装置１は、ヘッパユニット６を上部に備えたチャンバ５に収容され、その内部が所定のクリーン度、温度、湿度となるように空調された状態で用いられる。
【００４２】
図３は、キャリッジユニット２１のヘッドユニット６１に搭載された液滴吐出ヘッド６２を示す概略図である。同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）はノズルプレート８２を示す平面図である。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド６２は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針７２を有する液導入部７１と、液導入部７１に連なるヘッド基板７３と、液導入部７１の上方に連なり、内部に液状体が満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体７４とを備えている。接続針７２は、圧力調整弁を介して液状体が貯留されたタンクに接続されている。液滴吐出ヘッド６２のヘッド内流路には、接続針７２を介して液状体が供給される。また、ヘッド本体７４は、圧電素子等で構成されたキャビティ８１と、ノズル面８２ａに複数の液滴吐出ノズル８５からなる２本のノズル列８４が形成されたノズルプレート８２とを有している。また、ヘッド基板７３には、２連のコネクタ７５が設けられており、各コネクタ７５は、フレキシブルフラットケーブルを介してヘッドドライバ１３１（図７参照）に接続されている。ヘッドドライバ１３１は、圧電素子に駆動電圧を与えてキャビティ８１の体積を変化させる。これによりキャビティ８１に充填された液状体を加圧し、液滴吐出ノズル８５から液状体を液滴として吐出する。
【００４４】
図３（ｂ）に示すように、各ノズル列８４の長さは、例えば１インチ（略２５．４ｍｍ）であって、各ノズル列８４は１８０個の液滴吐出ノズル８５が等しいピッチＰ１（略１４０μｍ）で並べられて構成されている。この場合、一方のノズル列８４は、他方のノズル列８４に対して、ノズル列方向に半ピッチ（７０μｍ）分ずれて設けられている。したがって、各ノズル列方向と直交する方向から見ると複数の液滴吐出ノズル８５がノズルピッチＰ２で配列した状態となっている。よって、複数の液滴吐出ノズル８５から吐出された液滴のドット密度（解像度）は３６０ｄｐｉである。
【００４５】
このような液滴吐出ヘッド６２は、圧電素子を備えたものに限らず、駆動電圧を印加することによって液状体を吐出可能な構成であればどのような構成であってもよい。例えば、液状体を加圧するエネルギー発生手段として、振動板を静電吸着することによって振動させる電気機械変換素子や、液状体を加熱する発熱素子を備えたものでもよい。
【００４６】
図４は、ヘッドユニット６１における液滴吐出ヘッド６２の配置を示す概略平面図である。詳しくは、Ｘ軸テーブル２２側から見た平面図である。
【００４７】
図４に示すように、ヘッドユニット６１には、合計１２個の液滴吐出ヘッド６２が搭載されている。これらの液滴吐出ヘッド６２は、大きくヘッド群６２Ｌ，６２Ｒに分けられている。ヘッド群６２Ｌ，６２Ｒは、それぞれ階段状に配列された６つの液滴吐出ヘッド６２から構成されている。この６つの液滴吐出ヘッド６２のそれぞれは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色に対応しているとともに、対応する色が、端からＲＧＢＲＧＢの順に並ぶように配列されている。Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する液滴吐出ヘッド６２には、それぞれ赤色、緑色、青色の着色層形成材料を含む液状体が充填されている。したがって、液滴吐出ヘッド６２は、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色に対応しており、当該色の着色層形成材料を含む液状体を吐出するようになっている。ここで、着色層形成材料は、本発明における色要素に対応する。
【００４８】
そして、例えば、赤色（Ｒ）の液状体が充填された４つの液滴吐出ヘッド６２（図４中においては、符号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が付されている）の有効なノズル列８４が、Ｘ軸方向から見て１ノズルピッチＰ２の間隔をおいてＹ軸方向に並んでいる。緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する液滴吐出ヘッド６２についても同様である。また、異なる色の液状体が充填された隣接する液滴吐出ヘッド６２（例えばヘッドＲ２とヘッドＧ２、ヘッドＧ２とヘッドＢ２）の間では、有効なノズル列８４が、ノズル列８４の全長の１／３の長さだけＹ軸方向に互いにずれた状態で配置されている。したがって、同色の液状体を吐出可能なＹ軸方向についてのいわゆる描画幅は、この場合、（Ｐ２×３５９×４）＋（Ｐ２×３）＝１００７３０μｍ、およそ１００ｍｍである。
【００４９】
次に、図５および図６に基づいて重量測定機構９１について説明する。図５はキャリッジユニット２１と重量測定機構９１との配置を示す概略図である。図６（ａ）は重量測定機構９１を示す概略側面図、同図（ｂ）は概略平面図である。
【００５０】
図５に示すように、重量測定機構９１は、キャリッジユニット２１が配列された描画領域３１とメンテナンス領域３２との間に設けられた架台９９上に配設されている。重量測定機構９１が配設された重量測定領域３３には、Ｙ軸テーブル２３によってキャリッジユニット２１を移動させて配置することができる。
【００５１】
重量測定機構９１は、架台９９との間にモータ９８を備えた移動機構を有し、重量測定機構９１をＸ軸方向に移動させることができる。モータ９８は、例えばサーボモータを用いて構成される。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、重量測定機構９１は、支持プレート９７上に配設された４つの重量測定装置としての電子天秤９５と、各電子天秤９５ごとに設けられた第１液滴受け部９４と、第２液滴受け部９２とを備えている。電子天秤９５は第１液滴受け部９４に吐出された液状体の重量を測定可能となっている。
【００５３】
第１液滴受け部９４は、受け皿状となっており、吐出された液状体を吸収する吸収体９６が敷設されている。
【００５４】
第２液滴受け部９２は、支持プレート９７の四隅から立設した支柱に支えられており、その形状は受け皿状となっている。また、図６（ｂ）に示すように、第２液滴受け部９２は、第１液滴受け部９４を囲む開口部９２ａを有している。そして、各第１液滴受け部９４を囲むように同じく吸収体９３が敷設されている。吸収体９３は、その上面が吸収体９６の上面とほぼ同じ高さとなるように敷設されている。このような吸収体９３，９６としては、例えば、多孔質の発泡プラスチックが用いられる。
【００５５】
このような第１液滴受け部９４および第２液滴受け部９２は、これらに対向する上記ヘッドユニット６１に搭載された液滴吐出ヘッド６２の配置に基づいて設計されている。すなわち、図６（ｂ）に示す第１液滴受け部９４の大きさ（平面積）は、液滴吐出ヘッド６２のノズル面８２ａ（図３参照）が十分に対向可能な大きさとなっている。また、第２液滴受け部９２の大きさ（平面積）は、測定対象の液滴吐出ヘッド６２と第１液滴受け部９４とが対向するように２つのヘッドユニット６１を配置させたときに、測定対象以外の液滴吐出ヘッド６２と第２液滴受け部９２とが必ず対向するように設計されている。
【００５６】
次に、図７を参照して、液滴吐出装置１全体の制御系について説明する。図７は、液滴吐出装置１の制御系を示すブロック図である。図７に示すように、液滴吐出装置１の制御系は、基本的に、液滴吐出ヘッド６２、Ｘ軸テーブル２２、Ｙ軸テーブル２３、メンテナンス機構１２、重量測定機構９１等を駆動する各種ドライバを有する駆動部１２１と、駆動部１２１を含め液滴吐出装置１全体を統括制御する制御部１２２とを備えている。制御部１２２は、コントローラ１３とコンピュータ２とを備えている。
【００５７】
コンピュータ２は、コントローラ１３に接続されたコンピュータ本体に、キーボードや、キーボードによる入力結果等を画像表示するディスプレイ等が接続されて構成されている。
【００５８】
駆動部１２１は、液滴吐出ヘッド６２を吐出駆動制御するヘッドドライバ１３１と、Ｘ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２３の各リニアモータをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバ１３２と、メンテナンス機構１２の吸引ユニット１１１、ワイピングユニット１１２およびユニット昇降機構を駆動制御するメンテナンス用ドライバ１３３と、重量測定機構９１の電子天秤９５やモータ９８を制御する重量測定用ドライバ１３４とを備えている。
【００５９】
コントローラ１３は、ＣＰＵ１４１と、ＲＯＭ１４２と、ＲＡＭ１４３と、Ｐ−ＣＯＮ１４４とを備え、これらは互いにバス１４５を介して接続されている。ＲＯＭ１４２は、ＣＰＵ１４１で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、描画動作や重量測定を行うための制御データ、後述する複数の一次関数データ等を記憶する制御データ領域を有している。
【００６０】
ＲＡＭ１４３は、各種レジスタ群のほか、基板Ｗに液状体の吐出を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、基板Ｗおよびヘッドユニット６１の設計位置データを記憶する位置データ記憶部等の各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。なお、ヘッドユニット６１の設計位置データとは、描画処理の直前に記憶されている位置データのことであり、液滴吐出装置１の設計時（新設時）における位置データのほか、ヘッドユニット６１の更新後の位置データをも含む概念である。
【００６１】
Ｐ−ＣＯＮ１４４には、駆動部１２１の各種ドライバのほか、基板Ｗの位置を認識するカメラ等が接続されており、ＣＰＵ１４１の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ１４４は、コンピュータ２からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス１４５に取り込むと共に、ＣＰＵ１４１と連動して、ＣＰＵ１４１等からバス１４５に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部１２１に出力する。
【００６２】
そして、ＣＰＵ１４１は、ＲＯＭ１４２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ１４４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ１４３内の各種データ等を処理した後、Ｐ−ＣＯＮ１４４を介して駆動部１２１等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置１全体を制御している。
【００６３】
ＣＰＵ１４１は、例えば次のような動作を行う。すなわち、液滴吐出ヘッド６２、Ｘ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２３を制御して、所定の液滴吐出条件および所定の移動条件で、液滴吐出ヘッド６２から基板Ｗに液状体を液滴として吐出する描画を行う。また、Ｙ軸テーブル２３を制御してキャリッジユニット２１を重量測定領域３３に配置し、ヘッドユニット６１に搭載された液滴吐出ヘッド６２から第１液滴受け部９４に液状体を液滴として吐出させる。あるいは、後に詳述するように、重量測定機構９１によって測定された液状体の重量に基づいて、修正駆動電圧を算出する。
【００６４】
（重量測定方法および液状体の吐出方法）
＜Ｂ．液滴吐出方法＞
次に、液滴吐出装置１を用いた液滴吐出方法について、図８、図９に基づいて説明する。図８は液滴吐出方法を示すフローチャートである。以下、図８のフローチャートに沿って説明する。
【００６５】
ステップＳ１では、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を移動させて重量測定領域３３に配置する。例えば、制御部１２２による制御のもと、Ｙ軸テーブル２３を駆動して、キャリッジユニット２１を重量測定領域３３に移動させ、重量測定機構９１に対向するように配置する。制御部１２２は、重量測定プログラムに基づいて、キャリッジユニット２１のヘッド群６２Ｌ，６２Ｒのうち測定対象の液滴吐出ヘッド６２を選択して、第１液滴受け部９４に対向するように位置決めする。図４に示したように、ヘッドユニット６１には、Ｙ軸方向に同色の液状体が充填された液滴吐出ヘッド６２が並んでいる。したがって、同色の液状体を吐出する２つの液滴吐出ヘッド６２を、４つある第１液滴受け部９４のうちの２つに対向配置することができる。また、このとき、吐出された液滴が第１液滴受け部９４以外に飛散しないように、キャリッジユニット２１のヘッドＺ軸テーブル６８を駆動してノズル面８２ａと吸収体９６の上面との間隔がおよそ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように調整する。
【００６６】
続くステップＳ２は、本発明における測定工程に対応する。ステップＳ２では、まず、液状体を受ける前の第１液滴受け部９４の重量を測定する。この時点で、重量を「ゼロ」としてリセットしてもよい。次に、測定対象の液滴吐出ヘッド６２から予め設定された吐出数の液状体の液滴を第１液滴受け部９４に吐出する。より詳しくは、制御部１２２による制御のもと、駆動部１２１が、所定の駆動電圧Ｖ１（図９）を液滴吐出ヘッド６２に対して印加して、液滴吐出ヘッド６２から液状体を液滴として重量測定機構９１の第１液滴受け部９４に吐出させる。吐出数の設定は、電子天秤９５の最小計量単位を考慮して重量測定プログラムに含める。この場合、電子天秤９５の最小計量単位は１ｍｇである。一方、吐出される液滴はｎｇレベルであるため、測定可能な液状体の量となるように吐出数を２０００〜３０００に設定して液滴吐出ヘッド６２を駆動し、各液滴吐出ノズル８５から液状体を液滴として吐出する。なお、吐出数は、ノズル数１８０と吐出回数とを掛け合わせたものである。液滴の吐出が終了した場合には、制御部１２２による制御のもと、重量測定機構９１により、吐出された液状体の重量を測定する。より詳しくは、まず吐出終了時における第１液滴受け部９４の重量を測定し、当該測定値から、吐出前における第１液滴受け部９４の重量の測定値を減算することにより、正味の吐出液滴重量を求めることができる。
【００６７】
ここで、本実施形態のステップＳ２（測定工程）では、ノズル列８４ごとに吐出された液状体の重量を測定する。その理由は、以下の通りである。すなわち、図３に示したように、液滴吐出ヘッド６２は、２連のノズル列８４とこれに対応する２連の接続針７２を備え、ヘッド本体７４の内部にノズル列８４ごとに異なる液状体共通流路を有しているので、液状体共通流路の違いによるノズル列８４ごとの液滴の吐出量の変動を考慮したためである。したがって、一方のノズル列８４からの計量用吐出を行って、第１液滴受け部９４の重量を測定し、測定結果を制御部１２２のＲＡＭ１４３に記憶させる。その後に、同様に他方のノズル列８４から計量用吐出を行って重量を測定し、測定結果をＲＡＭ１４３に記憶させる。なお、この場合、吐出数は、有効ノズル数１６０と吐出回数とを掛け合わせたものとなる。
【００６８】
さらに、このステップＳ２では、測定対象以外の液滴吐出ヘッド６２からも第２液滴受け部９２に向けて同時に液滴を吐出した。これにより、ほぼすべての液滴吐出ヘッド６２が駆動される実際の吐出描画に近い条件で重量測定が行われる。この方法は、各液滴吐出ヘッド６２の圧電素子に印加される駆動波形が、駆動負荷によって鈍ることにより吐出量が変動することを考慮した。
【００６９】
なお、上記のように測定対象以外の液滴吐出ヘッド６２からも液滴を吐出する方法に代えて、測定対象の液滴吐出ヘッド６２のみから液滴を吐出するようにしてもよい。このような方法によれば、連続吐出に起因する液滴吐出ヘッド６２および液状体の状態の変化（温度等）を最小限に抑えることができる。
【００７０】
続くステップＳ３は、本発明における算出工程に対応する。このステップＳ３では、まず、ステップＳ２で得られた、液滴吐出ヘッド６２ごと、且つノズル列８４ごとに有効とした液状体の重量を、ノズル列ごとの吐出数で除する。これにより、１吐出あたりの液滴の吐出量Ｉｗ１（図９）を算出する。なお、このような演算は、ＣＰＵ１４１がＲＡＭ１４３に記憶された測定結果を基に実行する。また、上記吐出量Ｉｗ１をさらにノズル列８４に含まれる液滴吐出ノズル８５の数で除し、各液滴吐出ノズル８５における１吐出あたりの液滴の吐出量を算出してもよい。
【００７１】
そして、制御部１２２は、液滴吐出ヘッド６２のそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、ステップＳ２における重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（図９）を算出する。以下、この動作について、図９を用いて説明する。図９（ａ）から（ｃ）は、液滴吐出ヘッド６２の液滴吐出動作における、駆動電圧（Ｖｈ）と吐出液滴重量（Ｉｗ）との関係を表す一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３を示したものである。一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、それぞれ赤色、緑色、青色に対応する液滴吐出ヘッド６２についての一次関数である。このように、駆動電圧と吐出液滴重量との間には、実質的に使用する駆動電圧の範囲においてはほぼ線形の関係がある。また、図９中のプロットＰは、ステップＳ２における吐出液滴重量の測定結果を表している。図９中の各一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、このプロットＰを通りかつ所定の傾きを有するという条件のもとで定められたものである。また、範囲ｄは、後述するステップＳ５（吐出工程）において吐出すべき吐出液滴重量の範囲を示したものである。本ステップＳ３は、制御部１２２が、一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３のいずれかを用いて、吐出液滴重量が範囲ｄの中に収まるような修正駆動電圧Ｖ２を算出するステップである。
【００７２】
各一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３の傾きは、吐出する液状体に含まれる着色層形成材料（色要素）の色によって異なる。すなわち、赤に対応する一次関数ｆ１の傾きα（Ｒ）は０．５６ｎｇ／Ｖであり、同じく緑に対応する一次関数ｆ１の傾きα（Ｇ）は０．５７ｎｇ／Ｖであり、青に対応する一次関数ｆ３の傾きα（Ｂ）は０．５８ｎｇ／Ｖとなっている。このように傾きが異なるのは、着色層形成材料の特性（粘度、溶質粒子の大きさ等）が、色によって異なることに起因して、一定の駆動電圧で液滴を吐出しても吐出量が異なるためである。
【００７３】
本実施形態では、この傾きの違いを加味して修正駆動電圧Ｖ２を算出する。すなわち、赤に対応する液滴吐出ヘッド６２（図４において符号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が付されたもの）については、赤に対応する、傾きがα（Ｒ）である一次関数ｆ１（図９（ａ））に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ）を算出する。より詳しくは、一次関数ｆ１の値が吐出液滴重量の範囲ｄに入るような（より好ましくは、範囲ｄの中心値となるような）駆動電圧Ｖ２（Ｒ）を算出する。同様に、緑に対応する液滴吐出ヘッド６２（図４において符号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が付されたもの）については、緑に対応する、傾きがα（Ｇ）である一次関数ｆ２（図９（ｂ））に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（Ｇ）を算出する。また、青に対応する液滴吐出ヘッド６２（図４において符号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が付されたもの）については、青に対応する、傾きがα（Ｂ）である一次関数ｆ３（図９（ｃ））に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（Ｂ）を算出する。このように、修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ），Ｖ２（Ｇ），Ｖ２（Ｂ）は、傾きの異なる一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３に基づいて算出されるため、互いに異なる値となる。このような方法によれば、液状体に含まれる着色層形成材料（色要素）の種類によって駆動電圧−吐出液滴重量特性が異なる場合であっても、後述するステップＳ５（吐出工程）において、各液滴吐出ヘッド６２における吐出重量を所望の値（範囲ｄの範囲内）とすることができる。
【００７４】
上記の傾きα（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）の値は、予め各液滴吐出ヘッド６２における駆動電圧−吐出液滴重量特性を測定しておくことで得ることができる。そして、上記のように制御部１２２が修正駆動電圧Ｖ２を算出するためには、例えばＲＯＭ１４２に予め傾きα（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）および範囲ｄのデータを格納しておけばよい。そして、これらのデータと、ステップＳ２において得られた、ＲＡＭ１４３に格納された重量データとから、ＣＰＵ１４１によって修正駆動電圧Ｖ２を算出する。この他にも、コンピュータ２から傾きα（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）又は範囲ｄのデータをコントローラ１３に入力し、そのデータを用いてＣＰＵ１４によって修正駆動電圧Ｖ２を算出することもできる。あるいは、修正駆動電圧Ｖ２の算出処理をコンピュータ２によって行うこともできる。なお、本実施形態では、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）をすべて異なる値としているが、例えば、３色の液状体のうち、２つの液状体の特性が同一であるような場合には、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）のうちの２つの値を同一とし、残りの１つの値のみ異なるようにしてもよい。
【００７５】
次に、ステップＳ４では、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を移動させて描画領域３１に配置する。例えば、制御部１２２による制御のもと、Ｙ軸テーブル２３を駆動し、測定が終了したキャリッジユニット２１を重量測定領域３３から描画領域３１に移動させる。
【００７６】
続くステップＳ５は、本発明における吐出工程に対応する。ステップＳ５では、制御部１２２による制御のもと、駆動部１２１に、修正駆動電圧Ｖ２を液滴吐出ヘッド６２に対して印加させて、液滴吐出ヘッド６２から基板Ｗの所望の領域に液状体を液滴として吐出描画する。より詳しくは、基板Ｗとキャリッジユニット２１とを対向配置して相対移動させる間に、複数の液滴吐出ヘッド６２から液状体を液滴として吐出する。このステップＳ５において各液滴吐出ヘッド６２に印加される駆動電圧は、ステップＳ３において算出された修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ），Ｖ２（Ｇ），Ｖ２（Ｂ）である。よって、各液滴吐出ヘッド６２は、吐出する液状体の特性に応じた修正駆動電圧Ｖ２を印加されることにより、液状体の特性が赤色、緑色、青色で異なっていたとしても、吐出重量が範囲ｄ（図９）に収まるような液滴を吐出することができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッド６２からの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００７７】
上記のように駆動電圧を調整する方法としては、液滴吐出ヘッド６２の圧電素子に印加される駆動波形において、実効的な駆動電圧を変える方法が挙げられる。また、駆動波形としての台形波における急峻性を変える方法でも液滴の吐出量を変えることが可能である。
【００７８】
＜Ｃ．カラーフィルタの製造方法＞
次に本実施形態の液状体の吐出方法を適用したカラーフィルタの製造方法について説明する。
【００７９】
まず、カラーフィルタが用いられた電気光学装置の一つである液晶表示装置について説明する。図１０は、液晶表示装置５００の構造を示す概略分解斜視図である。
【００８０】
図１０に示すように、液晶表示装置５００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子５１１をスイッチング素子に用いた透過型の液晶表示パネル５２０と、液晶表示パネル５２０を照明する照明装置５１６とを備えている。液晶表示パネル５２０は、着色層としてのカラーフィルタ５０５を有する対向基板５０１と、画素電極５１０に３端子のうちの１つが接続されたＴＦＴ素子５１１を有する素子基板５０８と、両基板５０１，５０８によって挟持された液晶（図示省略）とを備えている。また、液晶表示パネル５２０の外面側となる両基板５０１，５０８の表面には、透過する光を偏向させる上偏光板５１４と下偏光板５１５とが配設される。
【００８１】
対向基板５０１は、透明なガラス等の材料からなり、液晶を挟む表面側に隔壁部５０４によってマトリクス状に区画された複数の着色領域に複数種の着色層としてＲＧＢ３色のカラーフィルタ５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂがストライプ状に形成されている。隔壁部５０４は、Ｃｒなどの遮光性を有する金属あるいはその酸化膜からなるブラックマトリクスと呼ばれる下層バンク５０２と、下層バンク５０２の上（図面では下向き）に形成された有機化合物からなる上層バンク５０３とにより構成されている。また対向基板５０１は、隔壁部５０４と隔壁部５０４によって区画されたカラーフィルタ５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂとを覆う平坦化層としてのオーバーコート層（ＯＣ層）５０６と、ＯＣ層５０６を覆うように形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなる対向電極５０７とを備えている。カラーフィルタ５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂは後述するカラーフィルタの製造方法を用いて製造されている。
【００８２】
素子基板５０８は、同じく透明なガラス等の材料からなり、液晶を挟む表面側に絶縁膜５０９を介してマトリクス状に形成された画素電極５１０と、画素電極５１０に対応して形成された複数のＴＦＴ素子５１１とを有している。ＴＦＴ素子５１１の３端子のうち、画素電極５１０に接続されない他の２端子は、互いに絶縁された状態で画素電極５１０を囲むように格子状に配設された走査線５１２とデータ線５１３とに接続されている。
【００８３】
照明装置５１６は、光源として白色のＬＥＤ、ＥＬ、冷陰極管等を用い、これらの光源からの光を液晶表示パネル５２０に向かって出射することができる導光板や拡散板、反射板等の構成を備えたものであれば、どのようなものでもよい。
【００８４】
尚、液晶を挟む対向基板５０１と素子基板５０８の表面には、液晶の分子を所定の方向に配列させるための配向膜がそれぞれ形成されているが、図示を省略した。また、上下偏光板５１４，５１５は、視角依存性を改善する目的等で用いられる位相差フィルムなどの光学機能性フィルムと組み合わされたものでもよい。液晶表示パネル５２０は、アクティブ素子としてＴＦＴ素子に限らずＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を有したものでもよく、さらには、少なくとも一方の基板にカラーフィルタを備えるものであれば、画素を構成する電極が互いに交差するように配置されるパッシブ型の液晶表示装置でもよい。
【００８５】
図１１は、カラーフィルタの製造方法を示す概略図である。本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、上記液滴吐出装置１を用いた液状体の吐出方法を適用した。なお、図１１において、破線で示した各液滴吐出ヘッドのＹ軸方向の幅は、有効ノズルから液状体を吐出可能な領域の幅を示すものである。
【００８６】
図１１に示すように、上記液滴吐出装置１において、描画領域３１に配列されたヘッドユニット６１（キャリッジユニット２１）に対して、ＲＧＢ３色の着色領域Ａのストライプ方向が平行となるように、基板Ｗを吸着テーブル４１にセットして位置決めする。例えば、ヘッドユニット６１のヘッドＲ１のＹ軸方向の端が、基板Ｗの赤色（Ｒ）の着色領域Ａの端と一致するように位置決めする。
【００８７】
そして、Ｘ軸テーブル２２を駆動し、ヘッドユニット６１に対して基板ＷをＸ軸方向に相対移動させる間に、ヘッドユニット６１に搭載された各液滴吐出ヘッド６２から着色領域Ａに向けて着色層形成材料を含む液状体を液滴として吐出する。
【００８８】
前述したように、ヘッドユニット６１には、Ｘ軸方向から見て同色の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド６２が、ノズルピッチＰ２を置いてＹ軸方向に４つ並んでいる。よって、同色の液状体をＹ軸方向に吐出可能な描画幅Ｅが連続するようにヘッドユニット６１を移動させて（すなわち図中の一点鎖線で描かれた位置に順次ヘッドユニット６１を移動させて）、上記吐出動作を繰り返せば、基板Ｗの幅に対応して同色の液状体を隙間を空けることなく付与することができる。当然のことながら着色領域Ａの端付近では、赤色（Ｒ）以外の緑色（Ｇ）や青色（Ｂ）に対応する着色領域Ａに液状体が付与されない領域が発生する。よって、ヘッドユニット６１をＹ軸方向に移動させる副走査を行ってから、再び液滴を吐出する主走査を行うようにすれば、すべての着色領域Ａに所望の色の液状体を付与することができる。
【００８９】
本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、上記液滴吐出方法を用いているので、各液滴吐出ヘッド６２から吐出される液状体の重量が、着色層形成材料の色に係らず均一となる。したがって、着色領域Ａに必要な量の液滴が安定して付与される。付与された液状体を乾燥させて固化させれば、着色領域Ａに所望の膜厚を有するＲＧＢ３色の着色層を形成することができる。このようにして製造されたカラーフィルタを備える液晶表示装置５００は、所望の光学特性が実現された高い表示品質を有している。
【００９０】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態で説明した液滴吐出装置１を用いて、液滴吐出ヘッド６２から吐出された液状体の液滴の重量を測定する方法であり、本発明における重量測定方法に対応する。本実施形態の重量測定方法は、図１２のフローチャートに示されており、ステップＳ３（算出工程）の後に、再度重量測定機構９１を用いて液滴の重量測定を行う点で第１の実施形態と異なる。以下、図１２のフローチャートに沿って説明する。
【００９１】
ステップＳ１では、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を移動させて重量測定領域３３に配置する。続くステップＳ２、ステップＳ３は、それぞれ本発明における測定工程、算出工程に対応する。本実施形態のステップＳ１からステップＳ３までは、第１の実施形態におけるステップＳ１からステップＳ３（図８）までと同一の工程であるので、説明は省略する。
【００９２】
ステップＳ３が終了した後は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６は、本発明における再測定工程に対応し、ステップＳ２の測定工程と同様に、液滴吐出ヘッド６２から吐出された液滴の重量を測定する工程である。すなわち、まず、液状体を受ける前の第１液滴受け部９４の重量を測定し、次に、測定対象の液滴吐出ヘッド６２から予め設定された吐出数の液状体の液滴を第１液滴受け部９４に吐出する。より詳しくは、制御部１２２による制御のもと、駆動部１２１が、修正駆動電圧Ｖ２（図９）を液滴吐出ヘッド６２に対して印加して、液滴吐出ヘッド６２から液状体を液滴として重量測定機構９１の第１液滴受け部９４に吐出させる。液滴の吐出が終了した場合には、制御部１２２による制御のもと、重量測定機構９１により、吐出された液状体の重量を測定する。より詳しくは、まず吐出終了時における第１液滴受け部９４の重量を測定し、当該測定値から、吐出前における第１液滴受け部９４の重量の測定値を減算することにより、正味の吐出液滴重量を求めることができる。
【００９３】
このステップＳ６において各液滴吐出ヘッド６２に印加される駆動電圧は、ステップＳ３（算出工程）において算出された修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ），Ｖ２（Ｇ），Ｖ２（Ｂ）である。このため、各液滴吐出ヘッド６２は、吐出する液状体の特性に応じた修正駆動電圧Ｖ２を印加されることにより、液状体の特性が赤色、緑色、青色で異なっていたとしても、吐出重量が範囲ｄ（図９）に収まるような液滴を吐出することができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッド６２からの液滴の吐出重量を均一にすることができる。したがって、ステップＳ６において測定される重量は、各液滴吐出ヘッド６２において基本的には均一となる。
【００９４】
次に、ステップＳ７では、ステップＳ６において測定された液滴の重量が、所定の範囲ｄ（図９）の中に入っているか否かを判断する。すべての液滴吐出ヘッド６２からの吐出液滴重量が範囲ｄに入っている場合には、重量測定方法が終了する。したがって、本実施形態の重量測定方法の終了時においては、各液滴吐出ヘッド６２は、均一な液滴を吐出可能な状態に調整されている。本実施形態の重量測定方法は、液滴吐出ヘッド６２からの液滴の吐出量を調整する方法であるとも言える。
【００９５】
一方、ステップＳ６において測定された液滴の重量が範囲ｄに入っていない場合には、ステップＳ３に進み、以降、ステップＳ６、ステップＳ７を再度行う。すなわち、ステップＳ３において、ステップＳ６における再測定結果と上述した一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３とから、改めて修正駆動電圧Ｖ２を算出し、ステップＳ６において吐出液滴重量の再測定を行う。これらの工程を、すべての液滴吐出ヘッド６２からの吐出液滴重量が範囲ｄに入るまで繰り返し、範囲ｄに入った時点で本実施形態の重量測定方法が終了する。
【００９６】
本実施形態の重量測定方法によれば、それぞれの液滴吐出ヘッド６２について、傾きの異なる一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３に基づいて修正駆動電圧Ｖ２を算出することができるので、修正駆動電圧Ｖ２を、液滴吐出ヘッド６２ごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッド６２における吐出重量のばらつきを修正駆動電圧Ｖ２の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。
【００９７】
なお、ステップＳ７の後は、第１の実施形態において説明したステップＳ４およびステップＳ５を実行し、基板Ｗに対して吐出描画を行うこともできる。このような方法によれば、液滴の吐出重量が範囲ｄの中に収まっていること、および当該吐出重量が全ての液滴吐出ヘッド６２の間で均一であることを確認した後に基板Ｗに吐出描画を行うこととなるので、基板Ｗ上に、より確実に均一な重量の液滴を吐出描画することができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態に変形を加えたものであるため、第１、第２の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【００９９】
上述した第１、第２の実施形態は、同一の色に対応する液滴吐出ヘッド６２については同一の傾きを有する一次関数（一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３のいずれか）を用いて修正駆動電圧Ｖ２を算出するものであるが、本実施形態は、これに代えて、液滴吐出ヘッド６２のそれぞれに対し、対応する色に係らず当該液滴吐出ヘッド６２の特性に応じた傾きを割り当てる構成としたものである。
【０１００】
すなわち、図４に示すヘッドユニット６１に含まれる１２個の液滴吐出ヘッド６２に対し、一対一に対応するように一次関数の傾きを設定しておく。これらの傾きの値は、予めそれぞれの液滴吐出ヘッド６２における駆動電圧−吐出液滴重量特性を測定しておくことで得ることができ、そのデータは例えばＲＯＭ１４２に格納しておくことができる。
【０１０１】
そして、図８又は図１２中のステップＳ３（算出工程）においては、各液滴吐出ヘッド６２に対して一対一に割り当てられた上述の傾きと、ステップＳ２（測定工程）における各液滴吐出ヘッド６２の液滴重量の測定結果とを用いて、液滴吐出ヘッド６２ごとに独立に駆動電圧Ｖ２を算出する。具体的には、ＲＯＭ１４２に格納された１２種類の傾きの値と、ステップＳ２で得られた、ＲＡＭ１４３に格納された重量データとから、ＣＰＵ１４１によって液滴吐出ヘッド６２ごとに（すなわち１２種類の）修正駆動電圧Ｖ２を算出する。
【０１０２】
このような方法によれば、算出工程の後に液滴吐出ヘッド６２から液滴を吐出する際に、各液滴吐出ヘッド６２の特性ばらつきを相殺して、均一な重量の液滴を吐出することができる。
【０１０３】
（第４の実施形態）
続いて、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態に変形を加えたものであるため、第１、第２の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【０１０４】
上述した第１、第２の実施形態は、液滴吐出ヘッド６２を最小単位として修正駆動電圧Ｖ２を算出し、当該液滴吐出ヘッド６２の全体をその修正駆動電圧Ｖ２で駆動して液滴を吐出するものであるが、本実施形態は、これに代えて、液滴吐出ヘッド６２に含まれる液滴吐出ノズル８５を最小単位として修正駆動電圧Ｖ２を算出し、液滴吐出ノズル８５ごとに異なる修正駆動電圧Ｖ２を印加して液滴を吐出する構成としたものである。
【０１０５】
すなわち、図３（ｂ）に示す液滴吐出ヘッド６２に含まれる３６０個の液滴吐出ノズル８５に対し、一対一に対応するように一次関数の傾きを設定しておく。これらの傾きの値は、予めそれぞれの液滴吐出ノズル８５における駆動電圧−吐出液滴重量特性を測定しておくことで得ることができ、そのデータは例えばＲＯＭ１４２に格納しておくことができる。
【０１０６】
その上で、図８又は図１２中のステップＳ２（測定工程）においては、各液滴吐出ノズル８５について、吐出液滴重量を測定する。そして、続くステップＳ３（算出工程）においては、各液滴吐出ノズル８５に対して一対一に割り当てられた上述の傾きと、ステップＳ２における各液滴吐出ノズル８５の液滴重量の測定結果とを用いて、液滴吐出ノズル８５ごとに独立に駆動電圧Ｖ２を算出する。具体的には、ＲＯＭ１４２に格納された、３６０（ノズル）×１２（ヘッド）＝４３２０種類の傾きの値と、ステップＳ２で得られた、ＲＡＭ１４３に格納された重量データとから、ＣＰＵ１４１によって液滴吐出ノズル８５ごとに（すなわち４３２０種類の）修正駆動電圧Ｖ２を算出する。
【０１０７】
そして、算出工程の後に液滴吐出ノズル８５から液滴を吐出する際、すなわち、図８におけるステップＳ５（吐出工程）または図１２におけるステップＳ６（再測定工程）においては、各液滴吐出ノズル８５の圧電素子に対して上述の修正駆動電圧Ｖ２を印加して液滴を吐出する。このような方法によれば、各液滴吐出ノズル８５の特性ばらつきを相殺して、均一な重量の液滴を吐出することができる。
【０１０８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば上記実施形態以外の変形例は、以下の通りである。
【０１０９】
（変形例１）
上記各実施形態における液滴吐出装置１は、単一のキャリッジユニット２１を備える構成であるが、これに代えて、複数のキャリッジユニット２１を備える構成とすることもできる。図１３は、７つのキャリッジユニット２１を備えた液滴吐出装置１Ａの構造を示す概略平面図である。
【０１１０】
液滴吐出装置１Ａでは、Ｙ軸テーブル２３は、描画領域３１に配列された複数のキャリッジユニット２１を、メンテナンス機構１２が設けられたメンテナンス領域３２、又は重量測定機構９１が設けられた重量測定領域３３に移動させる。また、図２において、Ｙ軸ガイドレール５３にガイドされてＹ軸方向に自在に移動するＹ軸スライダ５２は、７つのキャリッジユニット２１に対応して複数設けられ、メインキャリッジ６３が吊設されたブリッジプレート５１を支持している。すなわち、７つのブリッジプレート５１がそれぞれ独立したＹ軸スライダ５２に支持されている。また、メンテナンス領域３２に設けられた吸引ユニット１１１は、複数（７つ）のキャリッジユニット２１に対応してＹ軸方向に複数配列して設けられている。そして、重量測定機構９１は、２つのキャリッジユニット２１に対向できるようになっている（図１３）。さらに、２つのキャリッジユニット２１に含まれ、互いに異なるヘッド群６２Ｌ，６２Ｒに属する一列に並んだ４つの液滴吐出ヘッド６２が、４つの第１液滴受け部９４に同時に対向するようになっている（図６）。
【０１１１】
このような構成の液滴吐出装置１Ａにおいても、液滴吐出ヘッド６２が対応する色に応じて、又は液滴吐出ヘッド６２ごとに、若しくは液滴吐出ノズル８５ごとに傾きの異なる一次関数を用いて修正駆動電圧Ｖ２を算出することにより、均一な重量の液滴を吐出することができる。
【０１１２】
（変形例２）
上記各実施形態において、液滴吐出装置１（液滴吐出装置１Ａを含む）のヘッドユニット６１における液滴吐出ヘッド６２の配置は、これに限定されない。例えば、１つのヘッドユニット６１に含まれる液滴吐出ヘッド６２の数を１２個以外とすることもできるし、各液滴吐出ヘッド６２の配置位置を変更することもできる。
【０１１３】
（変形例３）
上記実施形態の適用分野は、カラーフィルタの製造方法に限定されない。例えば、液晶表示装置５００において、液晶を配向させる配向膜や液晶そのものの塗布にも適用することができる。さらには、隔壁部により区画形成された領域に発光材料を含む液状体を塗布して有機ＥＬ発光層を形成する方法にも適用できる。
【０１１４】
（変形例４）
上記各実施形態において、液滴吐出ヘッド６２は、赤色、緑色、青色の３色のいずれかに対応する構成であるが、これに限定されない。例えば、赤色、緑色、青色に代えてイエロー、シアン、マゼンタの３色とすることができる。また、３色に限定されず、例えば、液滴吐出ヘッド６２は少なくとも２種類の異なる色のいずれかに対応するとともに、測定工程及び吐出工程において当該色の色要素を含む液状体の液滴を吐出し、修正駆動電圧Ｖ２の算出に用いる一次関数の傾きは、液滴吐出ヘッド６２が対応する色に応じて選択されるように構成してもよい。
【０１１５】
また、全ての液滴吐出ヘッド６２が同一の種類の液状体を吐出する場合にも本発明を適用することができる。これは、例えば単一の色の着色層を形成する場合や、液晶を配向させる配向膜、あるいは有機発光層等を形成する場合に相当する。この場合には、修正駆動電圧Ｖ２の算出に用いる一次関数の傾きを、各液滴吐出ヘッド６２又は各液滴吐出ノズル８５の特性に応じた値とする。このようにすることで、全ての液滴吐出ヘッド６２又は全ての液滴吐出ノズル８５から吐出される液滴の重量を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】液滴吐出装置の構造を示す概略平面図。
【図２】液滴吐出装置の構造を示す概略側面図。
【図３】（ａ）は液滴吐出ヘッドを示す斜視図、（ｂ）はノズルプレートを示す平面図。
【図４】ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置を示す概略平面図。
【図５】キャリッジユニットと重量測定機構との配置を示す概略図。
【図６】（ａ）は重量測定機構を示す概略側面図、（ｂ）は概略平面図。
【図７】液滴吐出装置の制御系を示すブロック図。
【図８】液滴吐出方法を示すフローチャート。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの液滴吐出動作における、駆動電圧（Ｖｈ）と吐出液滴重量（Ｉｗ）との関係を表す一次関数を示す図。
【図１０】液晶表示装置の構造を示す概略分解斜視図。
【図１１】カラーフィルタの製造方法を示す概略図。
【図１２】重量測定方法を示すフローチャート。
【図１３】液滴吐出装置の構造を示す概略平面図。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１Ａ…液滴吐出装置、２１…キャリッジとしてのキャリッジユニット、３１…描画領域、３３…重量測定領域、６２…液滴吐出ヘッド、８４…ノズル列、８５…液滴吐出ノズル、９１…重量測定機構、９５…電子天秤、１２１…駆動部、１２２…制御部、ｆ１，ｆ２，ｆ３…一次関数、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）…傾き、Ｖ１…駆動電圧、Ｖ２…修正駆動電圧、Ｗ…ワークとしての基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状体の液滴吐出方法、重量測定方法、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット法（液滴吐出法）を用いて、機能性材料を含む液状体を基板上に液滴として吐出して、機能性材料からなる薄膜を形成する形成方法が提案されている。その薄膜の代表的な例としては、カラーフィルタや発光層、金属配線などが挙げられる。
【０００３】
このような液滴吐出方法では、基板上に必要な量の液状体を安定的に塗布するため、吐出される液滴の重量を予め調整しておくことが重要である。そのための液状体の液滴の重量測定方法としては、ワーク（基板）に対して液滴を吐出する際に管理するのと同様の環境条件下で液滴吐出ヘッドから液滴を吐出し、このときに吐出された液滴の量を測定する方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
上記液滴の重量の調整に際しては、まず最初に液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して重量を測定し、その値が所定の範囲に入っているか否かを判断する。そして、測定値が所定の範囲内にない場合は、液滴吐出ヘッドの駆動電圧を修正して再度液滴を吐出し、重量を測定する。ここで、液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の重量は、駆動電圧との間にほぼ線形の関係があるため、駆動電圧の修正に際しては、当該線形の関係を表す一次関数に基づいて所望の液滴重量が得られる修正駆動電圧を選択する。修正駆動電圧を用いた液滴の再吐出においても測定重量が所定の範囲内に入らない場合は、さらに上記一次関数に基づいて駆動電圧を修正して再吐出を行う。このように、吐出された液滴の重量の測定値が所定の範囲に収まるまで吐出と重量測定を繰り返すのが一般的である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０９４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、駆動電圧と液滴の吐出重量との線形関係は、吐出する液状体の特性によって異なる場合があり、さらには、液滴吐出ヘッドごと、又は液滴吐出ヘッドに含まれる液滴吐出ノズルごとに異なる場合がある。このため、単一の一次関数に基づいて全ての液滴吐出ヘッド（又は液滴吐出ノズル）の修正駆動電圧を決定すると、液滴吐出ヘッド（又は液滴吐出ノズル）ごとに吐出される液滴の重量にばらつきが生ずるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の奏する効果の一つにより、各液滴吐出ヘッド、又は各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液滴吐出方法は、キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【０００９】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ヘッドごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１０】
上記液滴吐出方法において、前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに対し、当該液滴吐出ヘッドの特性に応じた値が割り当てられていてもよい。このような方法によれば、各液滴吐出ヘッドの駆動電圧−吐出液滴重量特性に合った一次関数を用いることができる。そして、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、当該一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出するので、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量を所望の値とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１１】
上記液滴吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、少なくとも２種類の異なる色のいずれかに対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の色要素を含む前記液状体の液滴を吐出し、前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドが対応する前記色に応じて選択されるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記液滴吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、赤、緑、青のいずれかの色に対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の前記色要素を含む前記液状体の液滴を吐出するようにしてもよい。
【００１３】
このような方法によれば、液状体に含まれる色要素の種類によって駆動電圧−吐出液滴重量特性が変動したとしても、色要素の色に応じた一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出するので、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量を所望の値とすることができる。これにより、吐出工程において、異なる色に対応する液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００１５】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ノズルについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ノズルごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１６】
上記液滴吐出方法において、前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ノズルのそれぞれに対し、当該液滴吐出ノズルの特性に応じた値が割り当てられていてもよい。このような方法によれば、各液滴吐出ノズルの駆動電圧−吐出液滴重量特性に合った一次関数を用いることができる。そして、それぞれの液滴吐出ノズルについて、当該一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出するので、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量を所望の値とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１７】
本発明の重量測定方法は、キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ヘッドごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００１９】
本発明の重量測定方法は、液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００２０】
このような方法によれば、それぞれの液滴吐出ノズルについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ノズルごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、再測定工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができ、液滴吐出ノズルを、均一な吐出が可能な状態に調整することができる。
【００２１】
本発明の液滴吐出装置は、キャリッジと、前記キャリッジに搭載され、液状体の液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加する駆動部と、前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、前記液滴吐出ヘッド、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、それぞれの液滴吐出ヘッドについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ヘッドごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッドにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００２３】
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルと、前記液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加する駆動部と、前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、前記液滴吐出ノズル、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、それぞれの液滴吐出ノズルについて、傾きの異なる一次関数に基づいて修正駆動電圧を算出することができるので、修正駆動電圧を、液滴吐出ノズルごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ノズルにおける吐出重量のばらつきを修正駆動電圧の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ノズルからの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態は、液状体を液滴として吐出可能な液滴吐出装置を用い、着色領域に着色層形成材料を含む液状体を付与して着色層を吐出描画するカラーフィルタの製造方法を例に説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２６】
（第１の実施形態）
＜Ａ．液滴吐出装置＞
まず、液滴吐出装置について図１から図７に基づいて説明する。図１は、液滴吐出装置の構造を示す概略平面図である。
【００２７】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ワークとしての基板Ｗが載置される吸着テーブル４１をＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２２と、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を、Ｘ軸テーブル２２の上方においてＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル２３とを備えている。
【００２８】
キャリッジユニット２１は、液状体を液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッド６２（図３参照）が搭載されたヘッドユニット６１と、ヘッドユニット６１を含むキャリッジ本体６６を吊設するメインキャリッジ６３とを備えている。
【００２９】
Ｘ軸テーブル２２からＹ軸方向に外れた位置には、液滴吐出ヘッド６２から吐出された液状体の重量を測定する重量測定機構９１と、液滴吐出ヘッド６２のメンテナンスを行うメンテナンス機構１２が設けられている。Ｙ軸テーブル２３は、Ｘ軸テーブル２２に直交して延設されており、描画領域３１に配列されたキャリッジユニット２１を、メンテナンス機構１２が設けられたメンテナンス領域３２、または重量測定機構９１が設けられた重量測定領域３３に移動させる。
【００３０】
メンテナンス機構１２は、液滴吐出ヘッド６２内で増粘した液状体を吸引除去する吸引ユニット１１１と、吸引除去等によって液滴吐出ヘッド６２の表面（ノズル面）に付着した液状体や異物をワイピングシート１１２ａにより拭き取るワイピングユニット１１２とを備えている。吸引ユニット１１１およびワイピングユニット１１２は、アングル架台１１８上に配設されている。
【００３１】
メンテナンス機構１２は、上記各吸引ユニット１１１とワイピングユニット１１２とにより、複数のヘッドユニット６１に搭載された複数の液滴吐出ヘッド６２のノズル目詰まり等、吐出機能を回復させる装置である。
【００３２】
図２は、液滴吐出装置１の構造を示す概略側面図である。詳しくは、メンテナンス機構１２側から見た側面図である。
【００３３】
図１および図２に示すように、液滴吐出ヘッド６２の吐出機能を安定化させるため、Ｘ軸テーブル２２には、キャリッジユニット２１に対応して設けられた定期フラッシングボックス１１４と、吸着テーブル４１のＸ軸方向の両端部に設けられた２つの描画前フラッシングボックス１１５と、を備えている。
【００３４】
液滴吐出ヘッド６２のすべての液滴吐出ノズル８５（図３参照）から液状体を上記定期フラッシングボックス１１４や描画前フラッシングボックス１１５に向けて、定期的あるいは描画前に吐出するフラッシングを行うことにより液滴吐出ノズル８５の目詰まりや液滴吐出ノズル８５内の液状体のメニスカスを安定化させる。
【００３５】
Ｘ軸テーブル２２は、基台４０と、基台４０上に配設された一対のＸ軸ガイドレール４５と、一対のＸ軸ガイドレール４５に並設された一対のＸ軸リニアモータ（図示省略）とを備えている。また、Ｘ軸テーブル２２は、一対のＸ軸ガイドレール４５によりガイドされ、Ｘ軸リニアモータによってＸ軸方向にスライド自在に移動するＸ軸スライダ４４と、Ｘ軸スライダ４４により支持されたテーブル支持部４３とを備えている。テーブル支持部４３には、基板Ｗを吸着（エアー吸引）セットする吸着テーブル４１と、吸着テーブル４１を介して基板Ｗのθ位置を微調整するθ軸テーブル４２とが配設されている。一対のＸ軸リニアモータを駆動すると、一対のＸ軸ガイドレール４５によりガイドされたＸ軸スライダ４４がＸ軸方向に移動して、吸着テーブル４１にセットされた基板ＷをＸ軸方向に移動させることができる。
【００３６】
また、吸着テーブル４１には、図示しないが、Ｘ軸方向に一対のＸ軸幅寄せ機構が、Ｙ軸方向に一対のＹ軸幅寄せ機構が設けられており、セットした基板Ｗを位置決め（プリアライメント）できるようになっている。セットされた基板Ｗは、Ｙ軸テーブル２３等に設けられたワーク認識カメラ（図示省略）により画像認識されて最終的に位置決めされる。
【００３７】
図２に示すように、上記定期フラッシングボックス１１４は、その上面が吸着テーブル４１の上面とほぼ同じ高さとなるようにテーブル支持部４３に配設されている。同様に上記描画前フラッシングボックス１１５もその上面が吸着テーブル４１の上面とほぼ同じ高さとなるように吸着テーブル４１に配設されている。
【００３８】
一方、Ｙ軸テーブル２３は、基台４０から立設した一対の支持スタンド５６と、一対の支持スタンド５６上に架け渡された一対の柱状支持部材５５と、一対の柱状支持部材５５に併設された一対のＹ軸リニアモータ５４とを備えている。一対の柱状支持部材５５上には、一対のＹ軸ガイドレール５３と、一対のＹ軸ガイドレール５３にガイドされ、Ｙ軸リニアモータ５４によってＹ軸方向に自在に移動するＹ軸スライダ５２とが設けられている。
【００３９】
Ｙ軸スライダ５２は、キャリッジユニット２１に対応して設けられ、メインキャリッジ６３が吊設されたブリッジプレート５１を支持している。Ｙ軸リニアモータ５４を駆動すると、一対のＹ軸ガイドレール５３によりガイドされたＹ軸スライダ５２がＹ軸方向に移動して、ブリッジプレート５１に吊設されたメインキャリッジ６３をＹ軸方向に移動させることができる。
【００４０】
メインキャリッジ６３は、ヘッドユニット６１を支持するキャリッジ本体６６と、キャリッジ本体６６を吊設すると共に、キャリッジ本体６６の上部に連結され、キャリッジ本体６６を介して、ヘッドユニット６１のθ位置をモータ駆動で微調整可能なヘッドθ軸テーブル６７と、ヘッドθ軸テーブル６７の上部に連結され、ヘッドθ軸テーブル６７およびキャリッジ本体６６を介して、ヘッドユニット６１のＺ軸方向の位置をモータ駆動で微調整可能なヘッドＺ軸テーブル６８とを有している。
【００４１】
このような液滴吐出装置１は、ヘッパユニット６を上部に備えたチャンバ５に収容され、その内部が所定のクリーン度、温度、湿度となるように空調された状態で用いられる。
【００４２】
図３は、キャリッジユニット２１のヘッドユニット６１に搭載された液滴吐出ヘッド６２を示す概略図である。同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）はノズルプレート８２を示す平面図である。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド６２は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針７２を有する液導入部７１と、液導入部７１に連なるヘッド基板７３と、液導入部７１の上方に連なり、内部に液状体が満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体７４とを備えている。接続針７２は、圧力調整弁を介して液状体が貯留されたタンクに接続されている。液滴吐出ヘッド６２のヘッド内流路には、接続針７２を介して液状体が供給される。また、ヘッド本体７４は、圧電素子等で構成されたキャビティ８１と、ノズル面８２ａに複数の液滴吐出ノズル８５からなる２本のノズル列８４が形成されたノズルプレート８２とを有している。また、ヘッド基板７３には、２連のコネクタ７５が設けられており、各コネクタ７５は、フレキシブルフラットケーブルを介してヘッドドライバ１３１（図７参照）に接続されている。ヘッドドライバ１３１は、圧電素子に駆動電圧を与えてキャビティ８１の体積を変化させる。これによりキャビティ８１に充填された液状体を加圧し、液滴吐出ノズル８５から液状体を液滴として吐出する。
【００４４】
図３（ｂ）に示すように、各ノズル列８４の長さは、例えば１インチ（略２５．４ｍｍ）であって、各ノズル列８４は１８０個の液滴吐出ノズル８５が等しいピッチＰ１（略１４０μｍ）で並べられて構成されている。この場合、一方のノズル列８４は、他方のノズル列８４に対して、ノズル列方向に半ピッチ（７０μｍ）分ずれて設けられている。したがって、各ノズル列方向と直交する方向から見ると複数の液滴吐出ノズル８５がノズルピッチＰ２で配列した状態となっている。よって、複数の液滴吐出ノズル８５から吐出された液滴のドット密度（解像度）は３６０ｄｐｉである。
【００４５】
このような液滴吐出ヘッド６２は、圧電素子を備えたものに限らず、駆動電圧を印加することによって液状体を吐出可能な構成であればどのような構成であってもよい。例えば、液状体を加圧するエネルギー発生手段として、振動板を静電吸着することによって振動させる電気機械変換素子や、液状体を加熱する発熱素子を備えたものでもよい。
【００４６】
図４は、ヘッドユニット６１における液滴吐出ヘッド６２の配置を示す概略平面図である。詳しくは、Ｘ軸テーブル２２側から見た平面図である。
【００４７】
図４に示すように、ヘッドユニット６１には、合計１２個の液滴吐出ヘッド６２が搭載されている。これらの液滴吐出ヘッド６２は、大きくヘッド群６２Ｌ，６２Ｒに分けられている。ヘッド群６２Ｌ，６２Ｒは、それぞれ階段状に配列された６つの液滴吐出ヘッド６２から構成されている。この６つの液滴吐出ヘッド６２のそれぞれは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色に対応しているとともに、対応する色が、端からＲＧＢＲＧＢの順に並ぶように配列されている。Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する液滴吐出ヘッド６２には、それぞれ赤色、緑色、青色の着色層形成材料を含む液状体が充填されている。したがって、液滴吐出ヘッド６２は、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色に対応しており、当該色の着色層形成材料を含む液状体を吐出するようになっている。ここで、着色層形成材料は、本発明における色要素に対応する。
【００４８】
そして、例えば、赤色（Ｒ）の液状体が充填された４つの液滴吐出ヘッド６２（図４中においては、符号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が付されている）の有効なノズル列８４が、Ｘ軸方向から見て１ノズルピッチＰ２の間隔をおいてＹ軸方向に並んでいる。緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する液滴吐出ヘッド６２についても同様である。また、異なる色の液状体が充填された隣接する液滴吐出ヘッド６２（例えばヘッドＲ２とヘッドＧ２、ヘッドＧ２とヘッドＢ２）の間では、有効なノズル列８４が、ノズル列８４の全長の１／３の長さだけＹ軸方向に互いにずれた状態で配置されている。したがって、同色の液状体を吐出可能なＹ軸方向についてのいわゆる描画幅は、この場合、（Ｐ２×３５９×４）＋（Ｐ２×３）＝１００７３０μｍ、およそ１００ｍｍである。
【００４９】
次に、図５および図６に基づいて重量測定機構９１について説明する。図５はキャリッジユニット２１と重量測定機構９１との配置を示す概略図である。図６（ａ）は重量測定機構９１を示す概略側面図、同図（ｂ）は概略平面図である。
【００５０】
図５に示すように、重量測定機構９１は、キャリッジユニット２１が配列された描画領域３１とメンテナンス領域３２との間に設けられた架台９９上に配設されている。重量測定機構９１が配設された重量測定領域３３には、Ｙ軸テーブル２３によってキャリッジユニット２１を移動させて配置することができる。
【００５１】
重量測定機構９１は、架台９９との間にモータ９８を備えた移動機構を有し、重量測定機構９１をＸ軸方向に移動させることができる。モータ９８は、例えばサーボモータを用いて構成される。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、重量測定機構９１は、支持プレート９７上に配設された４つの重量測定装置としての電子天秤９５と、各電子天秤９５ごとに設けられた第１液滴受け部９４と、第２液滴受け部９２とを備えている。電子天秤９５は第１液滴受け部９４に吐出された液状体の重量を測定可能となっている。
【００５３】
第１液滴受け部９４は、受け皿状となっており、吐出された液状体を吸収する吸収体９６が敷設されている。
【００５４】
第２液滴受け部９２は、支持プレート９７の四隅から立設した支柱に支えられており、その形状は受け皿状となっている。また、図６（ｂ）に示すように、第２液滴受け部９２は、第１液滴受け部９４を囲む開口部９２ａを有している。そして、各第１液滴受け部９４を囲むように同じく吸収体９３が敷設されている。吸収体９３は、その上面が吸収体９６の上面とほぼ同じ高さとなるように敷設されている。このような吸収体９３，９６としては、例えば、多孔質の発泡プラスチックが用いられる。
【００５５】
このような第１液滴受け部９４および第２液滴受け部９２は、これらに対向する上記ヘッドユニット６１に搭載された液滴吐出ヘッド６２の配置に基づいて設計されている。すなわち、図６（ｂ）に示す第１液滴受け部９４の大きさ（平面積）は、液滴吐出ヘッド６２のノズル面８２ａ（図３参照）が十分に対向可能な大きさとなっている。また、第２液滴受け部９２の大きさ（平面積）は、測定対象の液滴吐出ヘッド６２と第１液滴受け部９４とが対向するように２つのヘッドユニット６１を配置させたときに、測定対象以外の液滴吐出ヘッド６２と第２液滴受け部９２とが必ず対向するように設計されている。
【００５６】
次に、図７を参照して、液滴吐出装置１全体の制御系について説明する。図７は、液滴吐出装置１の制御系を示すブロック図である。図７に示すように、液滴吐出装置１の制御系は、基本的に、液滴吐出ヘッド６２、Ｘ軸テーブル２２、Ｙ軸テーブル２３、メンテナンス機構１２、重量測定機構９１等を駆動する各種ドライバを有する駆動部１２１と、駆動部１２１を含め液滴吐出装置１全体を統括制御する制御部１２２とを備えている。制御部１２２は、コントローラ１３とコンピュータ２とを備えている。
【００５７】
コンピュータ２は、コントローラ１３に接続されたコンピュータ本体に、キーボードや、キーボードによる入力結果等を画像表示するディスプレイ等が接続されて構成されている。
【００５８】
駆動部１２１は、液滴吐出ヘッド６２を吐出駆動制御するヘッドドライバ１３１と、Ｘ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２３の各リニアモータをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバ１３２と、メンテナンス機構１２の吸引ユニット１１１、ワイピングユニット１１２およびユニット昇降機構を駆動制御するメンテナンス用ドライバ１３３と、重量測定機構９１の電子天秤９５やモータ９８を制御する重量測定用ドライバ１３４とを備えている。
【００５９】
コントローラ１３は、ＣＰＵ１４１と、ＲＯＭ１４２と、ＲＡＭ１４３と、Ｐ−ＣＯＮ１４４とを備え、これらは互いにバス１４５を介して接続されている。ＲＯＭ１４２は、ＣＰＵ１４１で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、描画動作や重量測定を行うための制御データ、後述する複数の一次関数データ等を記憶する制御データ領域を有している。
【００６０】
ＲＡＭ１４３は、各種レジスタ群のほか、基板Ｗに液状体の吐出を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、基板Ｗおよびヘッドユニット６１の設計位置データを記憶する位置データ記憶部等の各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。なお、ヘッドユニット６１の設計位置データとは、描画処理の直前に記憶されている位置データのことであり、液滴吐出装置１の設計時（新設時）における位置データのほか、ヘッドユニット６１の更新後の位置データをも含む概念である。
【００６１】
Ｐ−ＣＯＮ１４４には、駆動部１２１の各種ドライバのほか、基板Ｗの位置を認識するカメラ等が接続されており、ＣＰＵ１４１の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ１４４は、コンピュータ２からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス１４５に取り込むと共に、ＣＰＵ１４１と連動して、ＣＰＵ１４１等からバス１４５に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部１２１に出力する。
【００６２】
そして、ＣＰＵ１４１は、ＲＯＭ１４２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ１４４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ１４３内の各種データ等を処理した後、Ｐ−ＣＯＮ１４４を介して駆動部１２１等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置１全体を制御している。
【００６３】
ＣＰＵ１４１は、例えば次のような動作を行う。すなわち、液滴吐出ヘッド６２、Ｘ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２３を制御して、所定の液滴吐出条件および所定の移動条件で、液滴吐出ヘッド６２から基板Ｗに液状体を液滴として吐出する描画を行う。また、Ｙ軸テーブル２３を制御してキャリッジユニット２１を重量測定領域３３に配置し、ヘッドユニット６１に搭載された液滴吐出ヘッド６２から第１液滴受け部９４に液状体を液滴として吐出させる。あるいは、後に詳述するように、重量測定機構９１によって測定された液状体の重量に基づいて、修正駆動電圧を算出する。
【００６４】
（重量測定方法および液状体の吐出方法）
＜Ｂ．液滴吐出方法＞
次に、液滴吐出装置１を用いた液滴吐出方法について、図８、図９に基づいて説明する。図８は液滴吐出方法を示すフローチャートである。以下、図８のフローチャートに沿って説明する。
【００６５】
ステップＳ１では、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を移動させて重量測定領域３３に配置する。例えば、制御部１２２による制御のもと、Ｙ軸テーブル２３を駆動して、キャリッジユニット２１を重量測定領域３３に移動させ、重量測定機構９１に対向するように配置する。制御部１２２は、重量測定プログラムに基づいて、キャリッジユニット２１のヘッド群６２Ｌ，６２Ｒのうち測定対象の液滴吐出ヘッド６２を選択して、第１液滴受け部９４に対向するように位置決めする。図４に示したように、ヘッドユニット６１には、Ｙ軸方向に同色の液状体が充填された液滴吐出ヘッド６２が並んでいる。したがって、同色の液状体を吐出する２つの液滴吐出ヘッド６２を、４つある第１液滴受け部９４のうちの２つに対向配置することができる。また、このとき、吐出された液滴が第１液滴受け部９４以外に飛散しないように、キャリッジユニット２１のヘッドＺ軸テーブル６８を駆動してノズル面８２ａと吸収体９６の上面との間隔がおよそ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように調整する。
【００６６】
続くステップＳ２は、本発明における測定工程に対応する。ステップＳ２では、まず、液状体を受ける前の第１液滴受け部９４の重量を測定する。この時点で、重量を「ゼロ」としてリセットしてもよい。次に、測定対象の液滴吐出ヘッド６２から予め設定された吐出数の液状体の液滴を第１液滴受け部９４に吐出する。より詳しくは、制御部１２２による制御のもと、駆動部１２１が、所定の駆動電圧Ｖ１（図９）を液滴吐出ヘッド６２に対して印加して、液滴吐出ヘッド６２から液状体を液滴として重量測定機構９１の第１液滴受け部９４に吐出させる。吐出数の設定は、電子天秤９５の最小計量単位を考慮して重量測定プログラムに含める。この場合、電子天秤９５の最小計量単位は１ｍｇである。一方、吐出される液滴はｎｇレベルであるため、測定可能な液状体の量となるように吐出数を２０００〜３０００に設定して液滴吐出ヘッド６２を駆動し、各液滴吐出ノズル８５から液状体を液滴として吐出する。なお、吐出数は、ノズル数１８０と吐出回数とを掛け合わせたものである。液滴の吐出が終了した場合には、制御部１２２による制御のもと、重量測定機構９１により、吐出された液状体の重量を測定する。より詳しくは、まず吐出終了時における第１液滴受け部９４の重量を測定し、当該測定値から、吐出前における第１液滴受け部９４の重量の測定値を減算することにより、正味の吐出液滴重量を求めることができる。
【００６７】
ここで、本実施形態のステップＳ２（測定工程）では、ノズル列８４ごとに吐出された液状体の重量を測定する。その理由は、以下の通りである。すなわち、図３に示したように、液滴吐出ヘッド６２は、２連のノズル列８４とこれに対応する２連の接続針７２を備え、ヘッド本体７４の内部にノズル列８４ごとに異なる液状体共通流路を有しているので、液状体共通流路の違いによるノズル列８４ごとの液滴の吐出量の変動を考慮したためである。したがって、一方のノズル列８４からの計量用吐出を行って、第１液滴受け部９４の重量を測定し、測定結果を制御部１２２のＲＡＭ１４３に記憶させる。その後に、同様に他方のノズル列８４から計量用吐出を行って重量を測定し、測定結果をＲＡＭ１４３に記憶させる。なお、この場合、吐出数は、有効ノズル数１６０と吐出回数とを掛け合わせたものとなる。
【００６８】
さらに、このステップＳ２では、測定対象以外の液滴吐出ヘッド６２からも第２液滴受け部９２に向けて同時に液滴を吐出した。これにより、ほぼすべての液滴吐出ヘッド６２が駆動される実際の吐出描画に近い条件で重量測定が行われる。この方法は、各液滴吐出ヘッド６２の圧電素子に印加される駆動波形が、駆動負荷によって鈍ることにより吐出量が変動することを考慮した。
【００６９】
なお、上記のように測定対象以外の液滴吐出ヘッド６２からも液滴を吐出する方法に代えて、測定対象の液滴吐出ヘッド６２のみから液滴を吐出するようにしてもよい。このような方法によれば、連続吐出に起因する液滴吐出ヘッド６２および液状体の状態の変化（温度等）を最小限に抑えることができる。
【００７０】
続くステップＳ３は、本発明における算出工程に対応する。このステップＳ３では、まず、ステップＳ２で得られた、液滴吐出ヘッド６２ごと、且つノズル列８４ごとに有効とした液状体の重量を、ノズル列ごとの吐出数で除する。これにより、１吐出あたりの液滴の吐出量Ｉｗ１（図９）を算出する。なお、このような演算は、ＣＰＵ１４１がＲＡＭ１４３に記憶された測定結果を基に実行する。また、上記吐出量Ｉｗ１をさらにノズル列８４に含まれる液滴吐出ノズル８５の数で除し、各液滴吐出ノズル８５における１吐出あたりの液滴の吐出量を算出してもよい。
【００７１】
そして、制御部１２２は、液滴吐出ヘッド６２のそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、ステップＳ２における重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（図９）を算出する。以下、この動作について、図９を用いて説明する。図９（ａ）から（ｃ）は、液滴吐出ヘッド６２の液滴吐出動作における、駆動電圧（Ｖｈ）と吐出液滴重量（Ｉｗ）との関係を表す一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３を示したものである。一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、それぞれ赤色、緑色、青色に対応する液滴吐出ヘッド６２についての一次関数である。このように、駆動電圧と吐出液滴重量との間には、実質的に使用する駆動電圧の範囲においてはほぼ線形の関係がある。また、図９中のプロットＰは、ステップＳ２における吐出液滴重量の測定結果を表している。図９中の各一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、このプロットＰを通りかつ所定の傾きを有するという条件のもとで定められたものである。また、範囲ｄは、後述するステップＳ５（吐出工程）において吐出すべき吐出液滴重量の範囲を示したものである。本ステップＳ３は、制御部１２２が、一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３のいずれかを用いて、吐出液滴重量が範囲ｄの中に収まるような修正駆動電圧Ｖ２を算出するステップである。
【００７２】
各一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３の傾きは、吐出する液状体に含まれる着色層形成材料（色要素）の色によって異なる。すなわち、赤に対応する一次関数ｆ１の傾きα（Ｒ）は０．５６ｎｇ／Ｖであり、同じく緑に対応する一次関数ｆ１の傾きα（Ｇ）は０．５７ｎｇ／Ｖであり、青に対応する一次関数ｆ３の傾きα（Ｂ）は０．５８ｎｇ／Ｖとなっている。このように傾きが異なるのは、着色層形成材料の特性（粘度、溶質粒子の大きさ等）が、色によって異なることに起因して、一定の駆動電圧で液滴を吐出しても吐出量が異なるためである。
【００７３】
本実施形態では、この傾きの違いを加味して修正駆動電圧Ｖ２を算出する。すなわち、赤に対応する液滴吐出ヘッド６２（図４において符号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が付されたもの）については、赤に対応する、傾きがα（Ｒ）である一次関数ｆ１（図９（ａ））に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ）を算出する。より詳しくは、一次関数ｆ１の値が吐出液滴重量の範囲ｄに入るような（より好ましくは、範囲ｄの中心値となるような）駆動電圧Ｖ２（Ｒ）を算出する。同様に、緑に対応する液滴吐出ヘッド６２（図４において符号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が付されたもの）については、緑に対応する、傾きがα（Ｇ）である一次関数ｆ２（図９（ｂ））に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（Ｇ）を算出する。また、青に対応する液滴吐出ヘッド６２（図４において符号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が付されたもの）については、青に対応する、傾きがα（Ｂ）である一次関数ｆ３（図９（ｃ））に基づいて修正駆動電圧Ｖ２（Ｂ）を算出する。このように、修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ），Ｖ２（Ｇ），Ｖ２（Ｂ）は、傾きの異なる一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３に基づいて算出されるため、互いに異なる値となる。このような方法によれば、液状体に含まれる着色層形成材料（色要素）の種類によって駆動電圧−吐出液滴重量特性が異なる場合であっても、後述するステップＳ５（吐出工程）において、各液滴吐出ヘッド６２における吐出重量を所望の値（範囲ｄの範囲内）とすることができる。
【００７４】
上記の傾きα（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）の値は、予め各液滴吐出ヘッド６２における駆動電圧−吐出液滴重量特性を測定しておくことで得ることができる。そして、上記のように制御部１２２が修正駆動電圧Ｖ２を算出するためには、例えばＲＯＭ１４２に予め傾きα（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）および範囲ｄのデータを格納しておけばよい。そして、これらのデータと、ステップＳ２において得られた、ＲＡＭ１４３に格納された重量データとから、ＣＰＵ１４１によって修正駆動電圧Ｖ２を算出する。この他にも、コンピュータ２から傾きα（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）又は範囲ｄのデータをコントローラ１３に入力し、そのデータを用いてＣＰＵ１４によって修正駆動電圧Ｖ２を算出することもできる。あるいは、修正駆動電圧Ｖ２の算出処理をコンピュータ２によって行うこともできる。なお、本実施形態では、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）をすべて異なる値としているが、例えば、３色の液状体のうち、２つの液状体の特性が同一であるような場合には、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）のうちの２つの値を同一とし、残りの１つの値のみ異なるようにしてもよい。
【００７５】
次に、ステップＳ４では、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を移動させて描画領域３１に配置する。例えば、制御部１２２による制御のもと、Ｙ軸テーブル２３を駆動し、測定が終了したキャリッジユニット２１を重量測定領域３３から描画領域３１に移動させる。
【００７６】
続くステップＳ５は、本発明における吐出工程に対応する。ステップＳ５では、制御部１２２による制御のもと、駆動部１２１に、修正駆動電圧Ｖ２を液滴吐出ヘッド６２に対して印加させて、液滴吐出ヘッド６２から基板Ｗの所望の領域に液状体を液滴として吐出描画する。より詳しくは、基板Ｗとキャリッジユニット２１とを対向配置して相対移動させる間に、複数の液滴吐出ヘッド６２から液状体を液滴として吐出する。このステップＳ５において各液滴吐出ヘッド６２に印加される駆動電圧は、ステップＳ３において算出された修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ），Ｖ２（Ｇ），Ｖ２（Ｂ）である。よって、各液滴吐出ヘッド６２は、吐出する液状体の特性に応じた修正駆動電圧Ｖ２を印加されることにより、液状体の特性が赤色、緑色、青色で異なっていたとしても、吐出重量が範囲ｄ（図９）に収まるような液滴を吐出することができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッド６２からの液滴の吐出重量を均一にすることができる。
【００７７】
上記のように駆動電圧を調整する方法としては、液滴吐出ヘッド６２の圧電素子に印加される駆動波形において、実効的な駆動電圧を変える方法が挙げられる。また、駆動波形としての台形波における急峻性を変える方法でも液滴の吐出量を変えることが可能である。
【００７８】
＜Ｃ．カラーフィルタの製造方法＞
次に本実施形態の液状体の吐出方法を適用したカラーフィルタの製造方法について説明する。
【００７９】
まず、カラーフィルタが用いられた電気光学装置の一つである液晶表示装置について説明する。図１０は、液晶表示装置５００の構造を示す概略分解斜視図である。
【００８０】
図１０に示すように、液晶表示装置５００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子５１１をスイッチング素子に用いた透過型の液晶表示パネル５２０と、液晶表示パネル５２０を照明する照明装置５１６とを備えている。液晶表示パネル５２０は、着色層としてのカラーフィルタ５０５を有する対向基板５０１と、画素電極５１０に３端子のうちの１つが接続されたＴＦＴ素子５１１を有する素子基板５０８と、両基板５０１，５０８によって挟持された液晶（図示省略）とを備えている。また、液晶表示パネル５２０の外面側となる両基板５０１，５０８の表面には、透過する光を偏向させる上偏光板５１４と下偏光板５１５とが配設される。
【００８１】
対向基板５０１は、透明なガラス等の材料からなり、液晶を挟む表面側に隔壁部５０４によってマトリクス状に区画された複数の着色領域に複数種の着色層としてＲＧＢ３色のカラーフィルタ５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂがストライプ状に形成されている。隔壁部５０４は、Ｃｒなどの遮光性を有する金属あるいはその酸化膜からなるブラックマトリクスと呼ばれる下層バンク５０２と、下層バンク５０２の上（図面では下向き）に形成された有機化合物からなる上層バンク５０３とにより構成されている。また対向基板５０１は、隔壁部５０４と隔壁部５０４によって区画されたカラーフィルタ５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂとを覆う平坦化層としてのオーバーコート層（ＯＣ層）５０６と、ＯＣ層５０６を覆うように形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなる対向電極５０７とを備えている。カラーフィルタ５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂは後述するカラーフィルタの製造方法を用いて製造されている。
【００８２】
素子基板５０８は、同じく透明なガラス等の材料からなり、液晶を挟む表面側に絶縁膜５０９を介してマトリクス状に形成された画素電極５１０と、画素電極５１０に対応して形成された複数のＴＦＴ素子５１１とを有している。ＴＦＴ素子５１１の３端子のうち、画素電極５１０に接続されない他の２端子は、互いに絶縁された状態で画素電極５１０を囲むように格子状に配設された走査線５１２とデータ線５１３とに接続されている。
【００８３】
照明装置５１６は、光源として白色のＬＥＤ、ＥＬ、冷陰極管等を用い、これらの光源からの光を液晶表示パネル５２０に向かって出射することができる導光板や拡散板、反射板等の構成を備えたものであれば、どのようなものでもよい。
【００８４】
尚、液晶を挟む対向基板５０１と素子基板５０８の表面には、液晶の分子を所定の方向に配列させるための配向膜がそれぞれ形成されているが、図示を省略した。また、上下偏光板５１４，５１５は、視角依存性を改善する目的等で用いられる位相差フィルムなどの光学機能性フィルムと組み合わされたものでもよい。液晶表示パネル５２０は、アクティブ素子としてＴＦＴ素子に限らずＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を有したものでもよく、さらには、少なくとも一方の基板にカラーフィルタを備えるものであれば、画素を構成する電極が互いに交差するように配置されるパッシブ型の液晶表示装置でもよい。
【００８５】
図１１は、カラーフィルタの製造方法を示す概略図である。本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、上記液滴吐出装置１を用いた液状体の吐出方法を適用した。なお、図１１において、破線で示した各液滴吐出ヘッドのＹ軸方向の幅は、有効ノズルから液状体を吐出可能な領域の幅を示すものである。
【００８６】
図１１に示すように、上記液滴吐出装置１において、描画領域３１に配列されたヘッドユニット６１（キャリッジユニット２１）に対して、ＲＧＢ３色の着色領域Ａのストライプ方向が平行となるように、基板Ｗを吸着テーブル４１にセットして位置決めする。例えば、ヘッドユニット６１のヘッドＲ１のＹ軸方向の端が、基板Ｗの赤色（Ｒ）の着色領域Ａの端と一致するように位置決めする。
【００８７】
そして、Ｘ軸テーブル２２を駆動し、ヘッドユニット６１に対して基板ＷをＸ軸方向に相対移動させる間に、ヘッドユニット６１に搭載された各液滴吐出ヘッド６２から着色領域Ａに向けて着色層形成材料を含む液状体を液滴として吐出する。
【００８８】
前述したように、ヘッドユニット６１には、Ｘ軸方向から見て同色の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド６２が、ノズルピッチＰ２を置いてＹ軸方向に４つ並んでいる。よって、同色の液状体をＹ軸方向に吐出可能な描画幅Ｅが連続するようにヘッドユニット６１を移動させて（すなわち図中の一点鎖線で描かれた位置に順次ヘッドユニット６１を移動させて）、上記吐出動作を繰り返せば、基板Ｗの幅に対応して同色の液状体を隙間を空けることなく付与することができる。当然のことながら着色領域Ａの端付近では、赤色（Ｒ）以外の緑色（Ｇ）や青色（Ｂ）に対応する着色領域Ａに液状体が付与されない領域が発生する。よって、ヘッドユニット６１をＹ軸方向に移動させる副走査を行ってから、再び液滴を吐出する主走査を行うようにすれば、すべての着色領域Ａに所望の色の液状体を付与することができる。
【００８９】
本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、上記液滴吐出方法を用いているので、各液滴吐出ヘッド６２から吐出される液状体の重量が、着色層形成材料の色に係らず均一となる。したがって、着色領域Ａに必要な量の液滴が安定して付与される。付与された液状体を乾燥させて固化させれば、着色領域Ａに所望の膜厚を有するＲＧＢ３色の着色層を形成することができる。このようにして製造されたカラーフィルタを備える液晶表示装置５００は、所望の光学特性が実現された高い表示品質を有している。
【００９０】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態で説明した液滴吐出装置１を用いて、液滴吐出ヘッド６２から吐出された液状体の液滴の重量を測定する方法であり、本発明における重量測定方法に対応する。本実施形態の重量測定方法は、図１２のフローチャートに示されており、ステップＳ３（算出工程）の後に、再度重量測定機構９１を用いて液滴の重量測定を行う点で第１の実施形態と異なる。以下、図１２のフローチャートに沿って説明する。
【００９１】
ステップＳ１では、キャリッジとしてのキャリッジユニット２１を移動させて重量測定領域３３に配置する。続くステップＳ２、ステップＳ３は、それぞれ本発明における測定工程、算出工程に対応する。本実施形態のステップＳ１からステップＳ３までは、第１の実施形態におけるステップＳ１からステップＳ３（図８）までと同一の工程であるので、説明は省略する。
【００９２】
ステップＳ３が終了した後は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６は、本発明における再測定工程に対応し、ステップＳ２の測定工程と同様に、液滴吐出ヘッド６２から吐出された液滴の重量を測定する工程である。すなわち、まず、液状体を受ける前の第１液滴受け部９４の重量を測定し、次に、測定対象の液滴吐出ヘッド６２から予め設定された吐出数の液状体の液滴を第１液滴受け部９４に吐出する。より詳しくは、制御部１２２による制御のもと、駆動部１２１が、修正駆動電圧Ｖ２（図９）を液滴吐出ヘッド６２に対して印加して、液滴吐出ヘッド６２から液状体を液滴として重量測定機構９１の第１液滴受け部９４に吐出させる。液滴の吐出が終了した場合には、制御部１２２による制御のもと、重量測定機構９１により、吐出された液状体の重量を測定する。より詳しくは、まず吐出終了時における第１液滴受け部９４の重量を測定し、当該測定値から、吐出前における第１液滴受け部９４の重量の測定値を減算することにより、正味の吐出液滴重量を求めることができる。
【００９３】
このステップＳ６において各液滴吐出ヘッド６２に印加される駆動電圧は、ステップＳ３（算出工程）において算出された修正駆動電圧Ｖ２（Ｒ），Ｖ２（Ｇ），Ｖ２（Ｂ）である。このため、各液滴吐出ヘッド６２は、吐出する液状体の特性に応じた修正駆動電圧Ｖ２を印加されることにより、液状体の特性が赤色、緑色、青色で異なっていたとしても、吐出重量が範囲ｄ（図９）に収まるような液滴を吐出することができる。これにより、吐出工程における各液滴吐出ヘッド６２からの液滴の吐出重量を均一にすることができる。したがって、ステップＳ６において測定される重量は、各液滴吐出ヘッド６２において基本的には均一となる。
【００９４】
次に、ステップＳ７では、ステップＳ６において測定された液滴の重量が、所定の範囲ｄ（図９）の中に入っているか否かを判断する。すべての液滴吐出ヘッド６２からの吐出液滴重量が範囲ｄに入っている場合には、重量測定方法が終了する。したがって、本実施形態の重量測定方法の終了時においては、各液滴吐出ヘッド６２は、均一な液滴を吐出可能な状態に調整されている。本実施形態の重量測定方法は、液滴吐出ヘッド６２からの液滴の吐出量を調整する方法であるとも言える。
【００９５】
一方、ステップＳ６において測定された液滴の重量が範囲ｄに入っていない場合には、ステップＳ３に進み、以降、ステップＳ６、ステップＳ７を再度行う。すなわち、ステップＳ３において、ステップＳ６における再測定結果と上述した一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３とから、改めて修正駆動電圧Ｖ２を算出し、ステップＳ６において吐出液滴重量の再測定を行う。これらの工程を、すべての液滴吐出ヘッド６２からの吐出液滴重量が範囲ｄに入るまで繰り返し、範囲ｄに入った時点で本実施形態の重量測定方法が終了する。
【００９６】
本実施形態の重量測定方法によれば、それぞれの液滴吐出ヘッド６２について、傾きの異なる一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３に基づいて修正駆動電圧Ｖ２を算出することができるので、修正駆動電圧Ｖ２を、液滴吐出ヘッド６２ごとに最適化することができる。よって、各液滴吐出ヘッド６２における吐出重量のばらつきを修正駆動電圧Ｖ２の大きさによって調整し、所望の吐出重量とすることができる。
【００９７】
なお、ステップＳ７の後は、第１の実施形態において説明したステップＳ４およびステップＳ５を実行し、基板Ｗに対して吐出描画を行うこともできる。このような方法によれば、液滴の吐出重量が範囲ｄの中に収まっていること、および当該吐出重量が全ての液滴吐出ヘッド６２の間で均一であることを確認した後に基板Ｗに吐出描画を行うこととなるので、基板Ｗ上に、より確実に均一な重量の液滴を吐出描画することができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態に変形を加えたものであるため、第１、第２の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【００９９】
上述した第１、第２の実施形態は、同一の色に対応する液滴吐出ヘッド６２については同一の傾きを有する一次関数（一次関数ｆ１，ｆ２，ｆ３のいずれか）を用いて修正駆動電圧Ｖ２を算出するものであるが、本実施形態は、これに代えて、液滴吐出ヘッド６２のそれぞれに対し、対応する色に係らず当該液滴吐出ヘッド６２の特性に応じた傾きを割り当てる構成としたものである。
【０１００】
すなわち、図４に示すヘッドユニット６１に含まれる１２個の液滴吐出ヘッド６２に対し、一対一に対応するように一次関数の傾きを設定しておく。これらの傾きの値は、予めそれぞれの液滴吐出ヘッド６２における駆動電圧−吐出液滴重量特性を測定しておくことで得ることができ、そのデータは例えばＲＯＭ１４２に格納しておくことができる。
【０１０１】
そして、図８又は図１２中のステップＳ３（算出工程）においては、各液滴吐出ヘッド６２に対して一対一に割り当てられた上述の傾きと、ステップＳ２（測定工程）における各液滴吐出ヘッド６２の液滴重量の測定結果とを用いて、液滴吐出ヘッド６２ごとに独立に駆動電圧Ｖ２を算出する。具体的には、ＲＯＭ１４２に格納された１２種類の傾きの値と、ステップＳ２で得られた、ＲＡＭ１４３に格納された重量データとから、ＣＰＵ１４１によって液滴吐出ヘッド６２ごとに（すなわち１２種類の）修正駆動電圧Ｖ２を算出する。
【０１０２】
このような方法によれば、算出工程の後に液滴吐出ヘッド６２から液滴を吐出する際に、各液滴吐出ヘッド６２の特性ばらつきを相殺して、均一な重量の液滴を吐出することができる。
【０１０３】
（第４の実施形態）
続いて、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態に変形を加えたものであるため、第１、第２の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【０１０４】
上述した第１、第２の実施形態は、液滴吐出ヘッド６２を最小単位として修正駆動電圧Ｖ２を算出し、当該液滴吐出ヘッド６２の全体をその修正駆動電圧Ｖ２で駆動して液滴を吐出するものであるが、本実施形態は、これに代えて、液滴吐出ヘッド６２に含まれる液滴吐出ノズル８５を最小単位として修正駆動電圧Ｖ２を算出し、液滴吐出ノズル８５ごとに異なる修正駆動電圧Ｖ２を印加して液滴を吐出する構成としたものである。
【０１０５】
すなわち、図３（ｂ）に示す液滴吐出ヘッド６２に含まれる３６０個の液滴吐出ノズル８５に対し、一対一に対応するように一次関数の傾きを設定しておく。これらの傾きの値は、予めそれぞれの液滴吐出ノズル８５における駆動電圧−吐出液滴重量特性を測定しておくことで得ることができ、そのデータは例えばＲＯＭ１４２に格納しておくことができる。
【０１０６】
その上で、図８又は図１２中のステップＳ２（測定工程）においては、各液滴吐出ノズル８５について、吐出液滴重量を測定する。そして、続くステップＳ３（算出工程）においては、各液滴吐出ノズル８５に対して一対一に割り当てられた上述の傾きと、ステップＳ２における各液滴吐出ノズル８５の液滴重量の測定結果とを用いて、液滴吐出ノズル８５ごとに独立に駆動電圧Ｖ２を算出する。具体的には、ＲＯＭ１４２に格納された、３６０（ノズル）×１２（ヘッド）＝４３２０種類の傾きの値と、ステップＳ２で得られた、ＲＡＭ１４３に格納された重量データとから、ＣＰＵ１４１によって液滴吐出ノズル８５ごとに（すなわち４３２０種類の）修正駆動電圧Ｖ２を算出する。
【０１０７】
そして、算出工程の後に液滴吐出ノズル８５から液滴を吐出する際、すなわち、図８におけるステップＳ５（吐出工程）または図１２におけるステップＳ６（再測定工程）においては、各液滴吐出ノズル８５の圧電素子に対して上述の修正駆動電圧Ｖ２を印加して液滴を吐出する。このような方法によれば、各液滴吐出ノズル８５の特性ばらつきを相殺して、均一な重量の液滴を吐出することができる。
【０１０８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば上記実施形態以外の変形例は、以下の通りである。
【０１０９】
（変形例１）
上記各実施形態における液滴吐出装置１は、単一のキャリッジユニット２１を備える構成であるが、これに代えて、複数のキャリッジユニット２１を備える構成とすることもできる。図１３は、７つのキャリッジユニット２１を備えた液滴吐出装置１Ａの構造を示す概略平面図である。
【０１１０】
液滴吐出装置１Ａでは、Ｙ軸テーブル２３は、描画領域３１に配列された複数のキャリッジユニット２１を、メンテナンス機構１２が設けられたメンテナンス領域３２、又は重量測定機構９１が設けられた重量測定領域３３に移動させる。また、図２において、Ｙ軸ガイドレール５３にガイドされてＹ軸方向に自在に移動するＹ軸スライダ５２は、７つのキャリッジユニット２１に対応して複数設けられ、メインキャリッジ６３が吊設されたブリッジプレート５１を支持している。すなわち、７つのブリッジプレート５１がそれぞれ独立したＹ軸スライダ５２に支持されている。また、メンテナンス領域３２に設けられた吸引ユニット１１１は、複数（７つ）のキャリッジユニット２１に対応してＹ軸方向に複数配列して設けられている。そして、重量測定機構９１は、２つのキャリッジユニット２１に対向できるようになっている（図１３）。さらに、２つのキャリッジユニット２１に含まれ、互いに異なるヘッド群６２Ｌ，６２Ｒに属する一列に並んだ４つの液滴吐出ヘッド６２が、４つの第１液滴受け部９４に同時に対向するようになっている（図６）。
【０１１１】
このような構成の液滴吐出装置１Ａにおいても、液滴吐出ヘッド６２が対応する色に応じて、又は液滴吐出ヘッド６２ごとに、若しくは液滴吐出ノズル８５ごとに傾きの異なる一次関数を用いて修正駆動電圧Ｖ２を算出することにより、均一な重量の液滴を吐出することができる。
【０１１２】
（変形例２）
上記各実施形態において、液滴吐出装置１（液滴吐出装置１Ａを含む）のヘッドユニット６１における液滴吐出ヘッド６２の配置は、これに限定されない。例えば、１つのヘッドユニット６１に含まれる液滴吐出ヘッド６２の数を１２個以外とすることもできるし、各液滴吐出ヘッド６２の配置位置を変更することもできる。
【０１１３】
（変形例３）
上記実施形態の適用分野は、カラーフィルタの製造方法に限定されない。例えば、液晶表示装置５００において、液晶を配向させる配向膜や液晶そのものの塗布にも適用することができる。さらには、隔壁部により区画形成された領域に発光材料を含む液状体を塗布して有機ＥＬ発光層を形成する方法にも適用できる。
【０１１４】
（変形例４）
上記各実施形態において、液滴吐出ヘッド６２は、赤色、緑色、青色の３色のいずれかに対応する構成であるが、これに限定されない。例えば、赤色、緑色、青色に代えてイエロー、シアン、マゼンタの３色とすることができる。また、３色に限定されず、例えば、液滴吐出ヘッド６２は少なくとも２種類の異なる色のいずれかに対応するとともに、測定工程及び吐出工程において当該色の色要素を含む液状体の液滴を吐出し、修正駆動電圧Ｖ２の算出に用いる一次関数の傾きは、液滴吐出ヘッド６２が対応する色に応じて選択されるように構成してもよい。
【０１１５】
また、全ての液滴吐出ヘッド６２が同一の種類の液状体を吐出する場合にも本発明を適用することができる。これは、例えば単一の色の着色層を形成する場合や、液晶を配向させる配向膜、あるいは有機発光層等を形成する場合に相当する。この場合には、修正駆動電圧Ｖ２の算出に用いる一次関数の傾きを、各液滴吐出ヘッド６２又は各液滴吐出ノズル８５の特性に応じた値とする。このようにすることで、全ての液滴吐出ヘッド６２又は全ての液滴吐出ノズル８５から吐出される液滴の重量を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】液滴吐出装置の構造を示す概略平面図。
【図２】液滴吐出装置の構造を示す概略側面図。
【図３】（ａ）は液滴吐出ヘッドを示す斜視図、（ｂ）はノズルプレートを示す平面図。
【図４】ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置を示す概略平面図。
【図５】キャリッジユニットと重量測定機構との配置を示す概略図。
【図６】（ａ）は重量測定機構を示す概略側面図、（ｂ）は概略平面図。
【図７】液滴吐出装置の制御系を示すブロック図。
【図８】液滴吐出方法を示すフローチャート。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの液滴吐出動作における、駆動電圧（Ｖｈ）と吐出液滴重量（Ｉｗ）との関係を表す一次関数を示す図。
【図１０】液晶表示装置の構造を示す概略分解斜視図。
【図１１】カラーフィルタの製造方法を示す概略図。
【図１２】重量測定方法を示すフローチャート。
【図１３】液滴吐出装置の構造を示す概略平面図。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１Ａ…液滴吐出装置、２１…キャリッジとしてのキャリッジユニット、３１…描画領域、３３…重量測定領域、６２…液滴吐出ヘッド、８４…ノズル列、８５…液滴吐出ノズル、９１…重量測定機構、９５…電子天秤、１２１…駆動部、１２２…制御部、ｆ１，ｆ２，ｆ３…一次関数、α（Ｒ），α（Ｇ），α（Ｂ）…傾き、Ｖ１…駆動電圧、Ｖ２…修正駆動電圧、Ｗ…ワークとしての基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出方法であって、
前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに対し、当該液滴吐出ヘッドの特性に応じた値が割り当てられていることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項３】
請求項１に記載の液滴吐出方法であって、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、少なくとも２種類の異なる色のいずれかに対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の色要素を含む前記液状体の液滴を吐出し、
前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドが対応する前記色に応じて選択されることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の液滴吐出方法であって、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、赤、緑、青のいずれかの色に対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の前記色要素を含む前記液状体の液滴を吐出することを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項５】
液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出方法であって、
前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ノズルのそれぞれに対し、当該液滴吐出ノズルの特性に応じた値が割り当てられていることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項７】
キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする重量測定方法。
【請求項８】
液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする重量測定方法。
【請求項９】
キャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、液状体の液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加する駆動部と、
前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、
前記液滴吐出ヘッド、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、
前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、
前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１０】
液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルと、
前記液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加する駆動部と、
前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、
前記液滴吐出ノズル、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、
前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、
前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、
前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１】
キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出方法であって、
前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドのそれぞれに対し、当該液滴吐出ヘッドの特性に応じた値が割り当てられていることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項３】
請求項１に記載の液滴吐出方法であって、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、少なくとも２種類の異なる色のいずれかに対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の色要素を含む前記液状体の液滴を吐出し、
前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ヘッドが対応する前記色に応じて選択されることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の液滴吐出方法であって、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれは、赤、緑、青のいずれかの色に対応するとともに、前記測定工程及び前記吐出工程において当該色の前記色要素を含む前記液状体の液滴を吐出することを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項５】
液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出する吐出工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出方法であって、
前記一次関数の傾きは、前記液滴吐出ノズルのそれぞれに対し、当該液滴吐出ノズルの特性に応じた値が割り当てられていることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項７】
キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ヘッドに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ヘッドごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする重量測定方法。
【請求項８】
液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから液状体を液滴として重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する測定工程と、
前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出する算出工程と、
複数の前記液滴吐出ノズルに前記修正駆動電圧を印加して、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出し、前記液滴吐出ノズルごとに吐出された前記液状体の重量を測定する再測定工程と、を有し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする重量測定方法。
【請求項９】
キャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、液状体の液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに駆動電圧を印加する駆動部と、
前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、
前記液滴吐出ヘッド、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、
前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、
前記液滴吐出ヘッドのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、
前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ヘッドに対して印加させて、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１０】
液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに含まれる複数の液滴吐出ノズルと、
前記液滴吐出ノズルに駆動電圧を印加する駆動部と、
前記液状体の液滴の重量を測定する重量測定機構と、
前記液滴吐出ノズル、前記駆動部、前記重量測定機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動部に、前記駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として前記重量測定機構に吐出させるステップと、
前記重量測定機構に、吐出された前記液状体の重量を測定させるステップと、
前記液滴吐出ノズルのそれぞれについて、駆動電圧と吐出液滴重量との関係を表す一次関数と、前記測定工程における前記重量の測定結果と、に基づいて修正駆動電圧を算出するステップと、
前記駆動部に、前記修正駆動電圧を前記液滴吐出ノズルに対して印加させて、前記液滴吐出ノズルから前記液状体を液滴として吐出させるステップと、を実行し、
前記一次関数の傾きは、少なくとも２つの異なる値から選択されることを特徴とする液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１４９２５８（Ｐ２００８−１４９２５８Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３９５０４（Ｐ２００６−３３９５０４）
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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