液状体の描画方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法
【課題】液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の液状体の描画方法は、着弾観察用の液滴を吐出する第１吐出工程（ステップＳ１）と、液滴が吐出された画素領域を観察する着弾観察工程（ステップＳ２）と、得られた液滴の着弾位置情報を基に各画素領域に液滴をドットとして配置する配置情報を補正する配置情報補正工程（ステップＳ３）と、補正された配置情報に基づいて液滴を吐出する第２吐出工程（ステップＳ４）と、を備えた。
【解決手段】本発明の液状体の描画方法は、着弾観察用の液滴を吐出する第１吐出工程（ステップＳ１）と、液滴が吐出された画素領域を観察する着弾観察工程（ステップＳ２）と、得られた液滴の着弾位置情報を基に各画素領域に液滴をドットとして配置する配置情報を補正する配置情報補正工程（ステップＳ３）と、補正された配置情報に基づいて液滴を吐出する第２吐出工程（ステップＳ４）と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出法を用いた機能性材料を含む液状体の描画方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出法を用いた液状体の描画方法としては、記録媒体に格納されたデータに基づき、機能液滴吐出ヘッドをワークに対して相対的に移動させながら当該機能液滴吐出ヘッドに列設された複数のノズルから機能液滴を選択的に吐出させることにより、ワーク上の１以上のチップ形成領域に描画を行う描画方法（描画システム）が知られている（特許文献１）。
【０００３】
上記描画方法では、記録媒体に格納された各ノズルの吐出パターンデータに基づき、ワークに対して機能液滴を吐出描画する。
【０００４】
上記吐出パターンデータは、少なくともワーク上のチップ形成領域の配置に関するチップ情報と、チップ形成領域における画素の配列に関する画素情報と、ワークに対する各ノズルの配置に関するノズル情報と、に基づいて生成される。
【０００５】
また、吐出された機能液滴の着弾位置を検出する方法としては、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、簡単且つ迅速に検出することができるドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置が知られている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７５６５０号公報
【特許文献２】特開２００６−１３０３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ワーク上に機能性材料を含む液状体を液滴として吐出して機能性材料からなる膜パターンを形成する場合、ノズルから吐出された液滴を位置精度よくワーク上に着弾させる必要がある。しかしながら、上記描画方法を用いたとしてもワークと機能液滴吐出ヘッドとの相対移動において、複数のノズルとワークとの相対位置に「ずれ」があれば上記吐出パターンデータに基づく所望の位置に液滴が着弾しないおそれがある。
【０００８】
このような「ずれ」が発生する要因としては、複数のノズルの配置精度、上記相対移動における移動精度等が挙げられる。
【０００９】
このような「ずれ」を修正あるいは補正するために、上記ドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置を用いることが考えられる。しかしながら、ワーク以外の被検査物に液滴を吐出するので、液状体の無駄が発生するという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液状体の描画方法は、ワークと複数のノズルとの第１の方向への相対移動に同期して、ワーク上において第１の方向と第１の方向に直交する第２の方向とに隔壁部により区画された複数の画素領域に複数のノズルから機能性材料を含む液状体を液滴として吐出して画素構成要素を形成する液状体の描画方法であって、画素領域ごとに少なくとも１滴の液滴を吐出する第１吐出工程と、液滴が吐出された画素領域を観察して撮像する着弾観察工程と、撮像された画素領域において、隔壁部と液滴の着弾位置との第１の方向の距離および第２の方向の距離とを演算する演算工程と、画素領域ごとに所定数の液滴をドットとして配置する配置情報におけるワークと複数のノズルとの相対位置を、第１の方向の距離および第２の方向の距離に基づいて配置情報を補正する配置情報補正工程と、補正された配置情報に基づいて、液滴を吐出する第２吐出工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この方法によれば、演算工程では、第１吐出工程で吐出された液滴の着弾位置と隔壁部との第１の方向の距離と第２の方向の距離とを演算する。したがって、計測結果から複数のノズルからワークに液滴を吐出したときの第１の方向および第２の方向の着弾位置情報を得ることができる。液滴の着弾位置精度は、ワークと複数のノズルとの相対移動における相対位置精度を反映している。よって、配置情報補正工程において、上記第１の方向の距離と上記第２の方向の距離とに基づいてワークと複数のノズルとの相対位置を補正することにより、実際の液滴の着弾状態を反映した配置情報とすることができる。ゆえに、第２吐出工程では、液滴を位置精度よく画素領域内に着弾させることができる。さらには、液滴の着弾位置情報を入手するために、ワーク以外の被吐出物に液滴を吐出する場合に比べて、第１吐出工程ではワークの画素領域に少なくとも１滴の液滴を吐出するので、液状体の無駄を省くことができる。すなわち、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法を提供することができる。
【００１３】
上記第１吐出工程では、複数の画素領域において第２の方向に平行な仮想中心線上に少なくとも１滴の液滴を吐出し、演算工程では、撮像された隔壁部に基づいて仮想中心線を求め、求められた仮想中心線と液滴の着弾位置との第１の方向の距離を演算することが好ましい。
【００１４】
この方法によれば、演算工程では、第１吐出工程で吐出された液滴の着弾位置と仮想中心線との第１の方向の距離を演算する。したがって、この第１の方向の距離は、所望の着弾位置に対する実際の第１の方向におけるずれ量を演算することになる。よって、演算結果を基に第１の方向におけるワークに対する複数のノズルの相対位置を容易に補正することができる。
【００１５】
上記第１吐出工程では、相対移動における往動と復動とに分けて画素領域に少なくとも１滴の液滴を吐出することが好ましい。この方法によれば、第１吐出工程では、相対移動における往動と復動とに分けて液滴を吐出するので、演算工程では、往動と復動とに対応した液滴の着弾位置情報を得ることができる。よって、第２吐出工程では、ワークと複数のノズルとの相対移動における往動と復動とに対応して、液滴を位置精度よく着弾させることができる。
【００１６】
また、上記第１吐出工程では、複数のノズルのうち画素領域に掛かる最も離れた２つのノズルを選択して、それぞれ１滴ずつ液滴を吐出するとしてもよい。ワーク上に液滴を吐出する場合、着弾した液滴同士が濡れ広がって接すると表面張力により合体するおそれがある。液滴が合体すれば演算工程において正確な着弾位置を演算することが困難となる。この方法によれば、画素領域内において２つの液滴が離間して着弾するので、液滴の着弾位置情報を安定して得ることができる。
【００１７】
上記着弾観察工程では、少なくとも１回の相対移動において複数のノズルが掛かる画素領域を観察することが好ましい。この方法によれば、すべての画素領域に吐出された液滴の着弾位置を観察せずとも効率的に複数のノズルに対応した液滴の着弾位置情報を入手することができる。
【００１８】
上記配置情報において、上記所定数が画素領域に付与される必要量の液状体を液滴に換算した数から第１吐出工程において吐出された液滴の数を除いて設定されていることが好ましい。この方法によれば、液状体の無駄をより省いて画素領域に必要量の液状体を液滴として付与することができる。
【００１９】
上記複数のノズルが相対移動の方向と交差する方向に配列した複数のノズル列により構成され、配置情報補正工程では、配置情報におけるワークと複数のノズル列との相対位置を上記第１の方向の距離および上記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする。この方法によれば、配置情報においてワークに対するノズル列ごとの相対位置を補正することができる。
【００２０】
また、上記複数のノズル列が少なくとも１列のノズル列を有する複数の吐出ヘッドにより構成され、配置情報補正工程では、ワークと複数の吐出ヘッドとの相対位置を上記第１の方向の距離および上記第２の方向の距離に基づいて補正するとしてもよい。この方法によれば、配置情報においてワークに対する吐出ヘッドごとの相対位置を補正することができる。
【００２１】
上記複数の吐出ヘッドが複数のヘッドユニットに分かれて搭載され、配置情報補正工程では、ワークと複数のヘッドユニットとの相対位置を上記第１の方向の距離および上記第２の方向の距離に基づいて補正するとしてもよい。この方法によれば、配置情報においてワークに対するヘッドユニットごとの相対位置を補正することができる。
【００２２】
上記配置情報がノズルから液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、配置情報補正工程では、上記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずるノズル列の吐出タイミングを変えて補正することを特徴とする。この方法によれば、第１の方向すなわち相対移動の方向における液滴の着弾位置をエネルギー発生手段の吐出タイミングというソフト的な方法でノズル列ごとに補正することができる。したがって、着弾位置ずれが生ずるノズル列をハード的に位置調整する場合に比べて簡便に調整することができる。
【００２３】
また、上記配置情報がノズルから液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、配置情報補正工程では、上記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずる吐出ヘッドの吐出タイミングを変えて補正するとしてもよい。この方法によれば、第１の方向すなわち相対移動の方向における液滴の着弾位置をエネルギー発生手段の吐出タイミングというソフト的な方法で吐出ヘッドごとに補正することができる。したがって、着弾位置ずれが生ずる吐出ヘッドをハード的に位置調整する場合に比べて簡便に調整することができる。
【００２４】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも３色の着色層を有するカラーフィルタの製造方法であって、上記発明の液状体の描画方法を用い、着色層形成材料を含む少なくとも３色の液状体を複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、吐出描画された液状体を固化して、少なくとも３色の着色層を形成する固化工程とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
この方法によれば、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法を用いているので、必要量の液状体を液滴として各画素領域に付与して所望の光学特性を有するカラーフィルタを製造することができる。
【００２６】
上記第１吐出工程では、同色の液状体が付与される画素領域において第２の方向に平行な仮想中心線上に１色の液状体の液滴を少なくとも１滴吐出するとしてもよい。この方法によれば、第１吐出工程において１色の液状体を吐出するので、液状体の無駄をより省いてカラーフィルタを製造することができる。
【００２７】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、上記発明の液状体の描画方法を用い、発光層形成材料を含む液状体を複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、吐出描画された液状体を固化して、発光層を形成する固化工程とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この方法によれば、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法を用いているので、必要量の液状体を液滴として各画素領域に付与して所望の発光特性を有する有機ＥＬ素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施形態１）
本発明の実施形態は、基板上の複数の画素領域としての着色領域に複数色の着色層を有するカラーフィルタの製造方法を例に説明する。着色層は画素構成要素であり、複数のノズルから複数の着色領域に機能性材料としての着色層形成材料を含む液状体を液滴として吐出して形成する。
【００３０】
まず、液状体を液滴として吐出描画することができる液滴吐出装置について図１から図６に基づいて説明する。図１は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。
【００３１】
図１に示すように、液滴吐出装置１０は、ワークとしてのマザー基板Ｗを主走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるワーク移動機構２０と、液滴吐出ヘッド５０（図２参照）を副走査方向（Ｙ軸方向）に移動させるヘッド移動機構３０とを備えている。
【００３２】
ワーク移動機構２０は、一対のガイドレール２１と、一対のガイドレール２１に沿って移動する移動台２２と、移動台２２上に回転機構としてのθテーブル６を介して配設されたマザー基板Ｗを載置するセットテーブル５とを備えている。移動台２２は、ガイドレール２１の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ（図示せず）により主走査方向に移動する。セットテーブル５はマザー基板Ｗを吸着固定することが可能であると共に、θテーブル６によってマザー基板Ｗ内の基準軸を正確に主走査方向、副走査方向に合わせることが可能となっている。
【００３３】
ヘッド移動機構３０は、一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１に沿って移動する２つの移動台３２，３３とを備えている。移動台３２には、回転機構７を介して吊設されたキャリッジ８が設けられている。キャリッジ８には、複数の液滴吐出ヘッド５０が搭載されたヘッドユニット９が取り付けられている。また、液滴吐出ヘッド５０に液状体を供給するための液状体供給機構（図示せず）と、複数の液滴吐出ヘッド５０の電気的な駆動制御を行うためのヘッドドライバ４８（図４参照）とが設けられている。移動台３２がキャリッジ８をＹ軸方向に移動させてヘッドユニット９をマザー基板Ｗに対して対向配置する。
【００３４】
移動台３３には、撮像機構としてのカメラ１２が搭載されている。カメラ１２は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を備え、移動台３３によってＹ軸方向に移動して、マザー基板Ｗの表面に着弾した液滴の着弾状態を観察して撮像することができる。必要により被写体を照明する照明装置を移動台３３に備えてもよい。
【００３５】
液滴吐出装置１０は、上記構成の他にも、ヘッドユニット９に搭載された複数の液滴吐出ヘッド５０のノズルの目詰まりの解消、ノズル面の異物や汚れの除去などのメンテナンスを行うメンテナンス機構が、複数の液滴吐出ヘッド５０を臨む位置に配設されているが図示省略した。
【００３６】
図２は液滴吐出ヘッドの構造を示す概略図である。同図（ａ）は概略分解斜視図、同図（ｂ）はノズル部の構造を示す断面図である。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５０は、液滴Ｄが吐出される複数のノズル５２を有するノズルプレート５１と、複数のノズル５２がそれぞれ連通するキャビティ５５を区画する隔壁５４を有するキャビティプレート５３と、各キャビティ５５に対応するエネルギー発生手段としての振動子５９を有する振動板５８とが、順に積層され接合された構造となっている。
【００３７】
キャビティプレート５３は、ノズル５２に連通するキャビティ５５を区画する隔壁５４を有すると共に、このキャビティ５５に液状体を充填するための流路５６，５７を有している。流路５７は、ノズルプレート５１と振動板５８とによって挟まれ、出来上がった空間が、液状体が貯留されるリザーバの役目を果たす。
【００３８】
液状体は、液状体供給機構から配管を通じて供給され、振動板５８に設けられた供給孔５８ａを通じてリザーバに貯留された後に、流路５６を通じて各キャビティ５５に充填される。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、振動子５９は、ピエゾ素子５９ｃと、ピエゾ素子５９ｃを挟む一対の電極５９ａ，５９ｂとからなる圧電素子である。外部から一対の電極５９ａ，５９ｂに駆動電圧パルスが印加されることにより接合された振動板５８を変形させる。これにより隔壁５４で仕切られたキャビティ５５の体積が増加して、液状体がリザーバからキャビティ５５に吸引される。そして、駆動電圧パルスの印加が終了すると、振動板５８は元に戻り充填された液状体を加圧する。これにより、ノズル５２から液状体を液滴Ｄとして吐出できる構造となっている。ピエゾ素子５９ｃへ印加される駆動電圧パルスを制御することにより、それぞれのノズル５２に対して液状体の吐出制御を行うことができる。
【００４０】
液滴吐出ヘッド５０は、圧電素子（ピエゾ素子）を備えたものに限らない。振動板５８を静電吸着により変位させる電気機械変換素子を備えたものや、液状体を加熱してノズル５２から液滴Ｄとして吐出させる電気熱変換素子を備えたものでもよい。
【００４１】
図３（ａ）および（ｂ）は、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である。詳しくは、同図（ａ）はセットテーブル５に対向する側から見た図、同図（ｂ）はヘッドユニットを複数配置する場合の概略平面図である。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、異なる種類の液状体を吐出する３つの液滴吐出ヘッド５０を１つの群として、４つのヘッド群５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄが、第１の方向としての主走査方向（Ｘ軸方向）と第２の方向としての副走査方向（Ｙ軸方向）とにそれぞれ２群ずつヘッドプレート９ａに配置されている。液滴吐出ヘッド５０は、１８０個のノズル５２がほぼ等間隔Ｐ１（およそ１４０μｍ）で配列した２つのノズル列５２ａ，５２ｂを有している。ノズル列５２ａとノズル列５２ｂとは副走査方向にほぼ等間隔Ｐ１の半分ずれた状態で配設されている。すなわち、主走査方向から見れば３６０個のノズル５２がノズルピッチＰ２（およそ７０μｍ）で配置された状態となっている。以降、３６０個のノズル５２の列をノズル列６０とする。
【００４３】
ヘッド群５０Ａとヘッド群５０Ｂとにおいて、各液滴吐出ヘッド５０は、ノズル列６０がその全長（Ｐ２×３６０）の３分の１ずつ副走査方向にずれて配置されている。また、主走査方向から見て同一種類の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド５０（例えばヘッドＲ１とヘッドＲ２）は、ノズル列６０がノズルピッチＰ２を置いて副走査方向に連続するように配置されている。ヘッド群５０Ｃ，５０Ｄにおいても同様な液滴吐出ヘッド５０の配置となっている。さらに、ヘッド群５０Ｂとヘッド群５０Ｃとにおいて主走査方向から見て最も近接して位置する同一種類の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド５０（例えばヘッドＲ２とヘッドＲ３）のノズル列６０の間隔が、（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２となっている。
【００４４】
図３（ｂ）に示すように、マザー基板Ｗの大きさに応じて、複数のヘッドユニット９を副走査方向に配置する場合、隣接する２つのヘッドプレート９ａの間隔Ｌ１は、主走査方向から見て最も近接して位置する同一種類の液状体を吐出する複数の液滴吐出ヘッド５０（例えばヘッドＲ４とヘッドＲ５）のノズル列６０の間隔が、（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２となるように設定されている。
【００４５】
このようなヘッドユニット９を用いて、Ｘ軸方向への主走査とＹ軸方向へ（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２の間隔で移動させる副走査とを繰り返して行えば、副走査方向に連続した描画範囲に、３種の異なる液状体を吐出することが可能となる。
【００４６】
次に液滴吐出装置１０の制御系について説明する。図４は、液滴吐出装置の制御系を示すブロック図である。液滴吐出装置１０の制御系は、液滴吐出ヘッド５０、ワーク移動機構２０、ヘッド移動機構３０等を駆動する各種ドライバを有する駆動部４６と、駆動部４６を含め液滴吐出装置１０を制御する制御部４とを備えている。また、カメラ１２が接続された画像処理部４９を備えている。
【００４７】
駆動部４６は、ワーク移動機構２０およびヘッド移動機構３０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４７と、液滴吐出ヘッド５０を吐出制御するヘッドドライバ４８と、メンテナンス機構の各メンテ用ユニットを駆動制御するメンテナンス用ドライバ（図示省略）とを備えている。
【００４８】
制御部４は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、Ｐ−ＣＯＮ４４とを備え、これらは互いにバス４５を介して接続されている。Ｐ−ＣＯＮ４４には、上位コンピュータ１１が接続されている。ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１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、描画動作や機能回復処理等を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域とを有している。
【００４９】
ＲＡＭ４３は、マザー基板Ｗに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、マザー基板Ｗおよび各液滴吐出ヘッド５０（実際には、ノズル列５２ａ，５２ｂ）の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。Ｐ−ＣＯＮ４４には、駆動部４６の各種ドライバ等や画像処理部４９が接続されており、ＣＰＵ４１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組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ４４は、上位コンピュータ１１からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス４５に取り込むと共に、ＣＰＵ４１と連動して、ＣＰＵ４１等からバス４５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４６に出力する。
【００５０】
そして、ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ４４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ４３内の各種データ等を処理した後、Ｐ−ＣＯＮ４４を介して駆動部４６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１０全体を制御している。例えば、ＣＰＵ４１は、液滴吐出ヘッド５０、ワーク移動機構２０およびヘッド移動機構３０を制御して、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとを対向配置させ、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの相対移動に同期して、各液滴吐出ヘッド５０の複数のノズル５２からマザー基板Ｗに液状体を液滴Ｄとして吐出して描画を行う。この場合、Ｘ軸方向へのマザー基板Ｗの移動に同期して液状体を吐出することを主走査と呼び、Ｙ軸方向に複数の液滴吐出ヘッド５０が搭載されたヘッドユニット９を移動させることを副走査と呼ぶ。本実施形態の液滴吐出装置１０は、主走査と副走査とを組み合わせて複数回繰り返すことにより液状体を吐出描画することができる。主走査は、液滴吐出ヘッド５０に対して一方向へのマザー基板Ｗの移動に限らず、マザー基板Ｗを往復させて行うこともできる。
【００５１】
また、ＣＰＵ４１は、ヘッド移動機構３０を駆動して移動台３３をＹ軸方向に移動させ、搭載されたカメラ１２をマザー基板Ｗと対向させる。そして、液滴Ｄが着弾したマザー基板Ｗの表面を観察すると共に撮像する。マザー基板Ｗに対してカメラ１２を移動して観察する位置情報は、上位コンピュータ１１により生成され観察座標として予めＲＡＭ４３に入力されている。画像処理部４９はＰ−ＣＯＮ４４を介して上位コンピュータ１１と接続されている。上位コンピュータ１１は、カメラ１２が撮像し画像処理部４９によって変換された画像情報を表示部（図示省略）に表示することができ、オペレータは、液滴Ｄの着弾状態を確認することができる。
【００５２】
画像処理部４９は、撮像された画像を画像情報としてのビットマップデータに変換する。ＣＰＵ４１は、このビットマップデータから液滴Ｄの着弾位置や着弾径を演算することができる。演算結果は、ＲＡＭ４３に書き込まれる。詳細については後述する液状体の描画方法において説明する。
【００５３】
次に、図５、図６を参照して、液滴吐出ヘッドの吐出制御方法について説明する。図５は吐出制御の詳細を示すブロック図である。図５に示すように、制御部４は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、Ｐ−ＣＯＮ４４、バス４５の他に、駆動信号（ＣＯＭ）を生成する駆動信号生成回路７１と、クロック信号（ＣＫ）を生成する発信回路７２とを備えている。ヘッドドライバ４８は、シフトレジスタ７３と、ラッチ回路７４と、レベルシフタ７５と、スイッチ７６とを備え、液滴吐出ヘッド５０の各ノズル５２に対応する振動子５９に選択的に駆動信号（ＣＯＭ）を印加できるように構成されている。
【００５４】
上位コンピュータ１１は、描画対象面において液滴Ｄをドットとして配置する制御データとしての配置情報を制御部４に伝送する。配置情報は、マザー基板Ｗに対する複数のノズル５２の相対的な吐出位置、液滴Ｄを吐出するノズル５２の選択、液滴Ｄの吐出回数、液滴Ｄを吐出する際の駆動条件を含むものである。そして制御部４は、これらの制御データに基づいて、ノズルデータ信号（ＳＩ）や駆動信号（ＣＯＭ）を、ノズル列単位ごとに次のように生成する。
【００５５】
すなわち、ＣＰＵ４１は、制御データをデコードしてノズルごとのＯＮ／ＯＦＦ情報を含むノズルデータを生成する。また、駆動信号生成回路７１は、ＣＰＵ４１が算出したノズルデータに基づいて駆動信号（ＣＯＭ）の設定および生成を行う。
【００５６】
ノズルデータをシリアル信号化したノズルデータ信号（ＳＩ）は、クロック信号（ＣＫ）に同期してシフトレジスタ７３に伝送され、ノズル５２ごとのＯＮ／ＯＦＦ情報がそれぞれ記憶される。そして、ＣＰＵ４１で生成されたラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路７４に入力されることで、ノズルデータがラッチされる。ラッチされたノズルデータはレベルシフタ７５によって増幅され、ノズルデータが「ＯＮ」の場合には所定の電圧がスイッチ７６に供給される。また、ノズルデータが「ＯＦＦ」の場合には、スイッチ７６への電圧供給は行われない。
【００５７】
かくして、レベルシフタ７５で昇圧された電圧がスイッチ７６に供給されている間は、振動子５９に駆動信号（ＣＯＭ）が印加され、液滴Ｄがノズル５２から吐出される（図２参照）。
【００５８】
このような吐出制御は、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの相対移動（主走査）に同期して、図６に示すように周期的に行われる。
【００５９】
図６は吐出制御の制御信号を示す図である。図６に示すように、駆動信号（ＣＯＭ）は、放電パルス２０１、充電パルス２０２、放電パルス２０３を有する一連のパルス群２００−１，２００−２…が中間電位２０４で接続された構成となっている。そして、一つのパルス群によって、次のように一つの液滴Ｄを吐出するようになっている。
【００６０】
すなわち、放電パルス２０１によって、電位レベルを上昇させると共に液状体をキャビティ５５（図２（ｂ）参照）内に引き込む。次に、急峻な充電パルス２０２によって、キャビティ５５内の液状体を急激に加圧し、液状体をノズル５２から押し出して液滴化する（吐出）。最後に放電パルス２０３によって、降下した電位レベルを中間電位２０４に戻すと共に、充電パルス２０２によって生じたキャビティ５５内の圧力振動（固有振動）を打ち消す。
【００６１】
駆動信号（ＣＯＭ）における電圧成分Ｖｃ，Ｖｈや時間成分（パルスの傾きやパルス間の接続間隔など）などは、吐出量や吐出安定性などに大きく関わっているパラメータであり、予め適切な設計を要するものである。この場合、ラッチ信号（ＬＡＴ）の周期は、液滴吐出ヘッド５０の固有周波数特性を考慮して２０ｋＨｚに設定されている。また、主走査における液滴吐出ヘッド５０とマザー基板Ｗとの相対移動速度（この場合、セットテーブル５をＸ軸方向に移動させる移動速度）が２００ｍｍ／秒に設定されている。したがって、吐出分解能が相対移動速度をラッチ周期で除したものとすれば、吐出分解能の単位が１０μｍとなる。すなわち、吐出分解能の単位でノズル５２ごとに吐出タイミングを設定することが可能である。言い換えればマザー基板Ｗの表面に１０μｍ単位の吐出間隔で液滴Ｄを配置することができる。なお、ラッチ信号の発生タイミングを移動台２２に備えられたエンコーダ（図示省略）が出力するパルスを基準とすれば、移動分解能（この場合およそ１μｍ）の単位で吐出タイミングを制御することも可能である。
【００６２】
液滴吐出装置１０によれば、各液滴吐出ヘッド５０のノズル５２ごとあるいはノズル列５２ａ，５２ｂごとに、吐出量、吐出タイミングを変えて液状体を液滴Ｄとして吐出することが可能である。例えば、主走査におけるワークと各液滴吐出ヘッド５０（実質的にはノズル列５２ａ，５２ｂ）との相対位置が設計上の位置からずれると、吐出された液滴Ｄが所望の着弾位置からずれて着弾する。このような着弾位置のずれのうち、主走査方向へのずれについてノズル列５２ａ，５２ｂごとに吐出タイミングを変えることにより補正することが可能である。言い換えれば液滴吐出ヘッド５０ごとに補正することが可能である。液滴吐出装置１０の構成に基づく着弾位置ずれの要因としては、ヘッドユニット９における各液滴吐出ヘッド５０の配置精度、ヘッドユニット９のキャリッジ８に対する配置精度、キャリッジ８が設けられた移動台３２のＹ軸方向への移動精度、セットテーブル５のＸ軸方向への移動精度等が考えられる。なお、ノズル５２から吐出された液滴Ｄの飛行曲がりによる着弾位置ずれは、必ずしも一定の方向に定常的に発生するとは限らないので、着弾位置精度を向上させるという観点からは、別の対応が求められる。例えば、複数のノズル５２のうち、飛行曲がりが生ずるノズル５２を選択せずに吐出する方法が挙げられる。
【００６３】
ゆえに、液滴吐出装置１０は、ヘッド移動機構３０によりヘッドユニット９をマザー基板Ｗと対向させ、ワーク移動機構２０による主走査に同期して、ヘッドユニット９に備えられた合計１２個の液滴吐出ヘッド５０から液状体を液滴Ｄとして高い位置精度で吐出することが可能である。
【００６４】
次に、本実施形態の液滴吐出装置１０を用いたカラーフィルタの製造方法について説明する。まず、カラーフィルタを有する電気光学装置としての液晶表示装置について簡単に説明する。図７は、液晶表示装置の構造を示す概略分解斜視図である。
【００６５】
図７に示すように、液晶表示装置５００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）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、着色層を有するカラーフィルタ５０５を具備する対向基板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、対向基板５０１と素子基板５０８と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の外面側となる対向基板５０１と素子基板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。
【００６６】
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複数の画素領域としての着色領域をマトリクス状に区画する隔壁部としてのバンク５０４と、区画された複数の着色領域にＲＧＢ３色の着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂとを備えている。バンク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、バンク５０４とバンク５０４によって区画された着色層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５０５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。
【００６７】
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、各画素電極５１０に対応して形成された複数のＴＦＴ素子５１１とを備えている。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。
【００６８】
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。
【００６９】
なお、液晶を挟む対向基板５０１と素子基板５０８の表面には、液晶の分子を一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、図示省略した。また、上偏光板５１４と下偏光板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。
【００７０】
上記液晶表示装置５００は、カラーフィルタ５０５を備えた対向基板５０１がマトリクス状に複数区画形成されたマザー基板Ｗと、同じく素子基板５０８がマトリクス状に複数区画形成されたマザー基板とが液晶を挟んで接合された構造体を所定の位置で切断して取り出すことにより製造される。
【００７１】
図８は、マザー基板を示す概略平面図である。図８に示すように、マザー基板Ｗには、例えば、１つの液晶表示装置５００におけるカラーフィルタ５０５（図７参照）の形成領域を１チップ領域として、９つのチップ領域Ｃ１〜Ｃ９がマトリクス状に設けられている。各チップ領域Ｃ１〜Ｃ９には、Ｙ軸方向に同色の着色領域Ａがストライプ状に並んでいる。
【００７２】
＜カラーフィルタの製造方法＞
図９（ａ）〜（ｅ）は、カラーフィルタの製造方法を示す概略断面図である。上記のような３色の着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを有するカラーフィルタ５０５の製造方法は、対向基板５０１の表面にバンク５０４を形成する工程と、バンク５０４によって区画された着色領域Ａを表面処理する工程とを備えている。また、液滴吐出装置１０を用いて表面処理された着色領域Ａに着色層形成材料を含む３種（３色）の液状体を液滴Ｄとして吐出描画する描画工程と、描画された液状体を乾燥して着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを形成する固化工程としての成膜工程とを備えている。さらにバンク５０４と着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂとを覆うようにＯＣ層５０６を形成する工程と、ＯＣ層５０６を覆うようにＩＴＯからなる透明な対向電極５０７を形成する工程とを備えている。
【００７３】
バンク５０４を形成する工程では、図９（ａ）に示すように、まずブラックマトリクスとしての下層バンク５０２を対向基板５０１上に形成する。下層バンク５０２の材料は、例えば、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ等の不透明な金属、あるいはこれらの金属の酸化物等の化合物を用いることができる。下層バンク５０２の形成方法としては、蒸着法あるいはスパッタ法で上記材料からなる膜を対向基板５０１上に成膜する。膜厚は、遮光性が保たれる膜厚を選定された材料に応じて設定すればよい。例えば、Ｃｒならば、１００〜２００ｎｍが好ましい。そして、フォトリソグラフィ法により開口部５０２ａ（図７参照）に対応する部分以外の膜表面をレジストで覆い、上記材料に対応する酸等のエッチング液を用いて膜をエッチングする。これにより開口部５０２ａを有する下層バンク５０２が形成される。
【００７４】
次に上層バンク５０３を下層バンク５０２の上に形成する。上層バンク５０３の材料としては、アクリル系の感光性樹脂材料を用いることができる。また、感光性樹脂材料は、遮光性を有することが好ましい。上層バンク５０３の形成方法としては、例えば、下層バンク５０２が形成された対向基板５０１の表面に感光性樹脂材料をロールコート法やスピンコート法で塗布し、乾燥させて厚みがおよそ２μｍの感光性樹脂層を形成する。そして、着色領域Ａに対応した大きさで開口部が設けられたマスクを対向基板５０１と所定の位置で対向させて露光・現像することにより、上層バンク５０３を形成する方法が挙げられる。これにより対向基板５０１上に複数の着色領域Ａをマトリクス状に区画するバンク５０４が形成される。そして表面処理工程へ進む。
【００７５】
表面処理工程では、Ｏ2を処理ガスとするプラズマ処理とフッソ系ガスを処理ガスとするプラズマ処理とを行う。すなわち、着色領域Ａが親液処理され、その後感光性樹脂からなる上層バンク５０３の表面（壁面を含む）が撥液処理される。そして、描画工程へ進む。
【００７６】
描画工程では、図９（ｂ）に示すように、表面処理された各着色領域Ａのそれぞれに、対応する液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを液滴Ｄとして吐出する。液状体８０ＲはＲ（赤色）の着色層形成材料を含むものであり、液状体８０ＧはＧ（緑色）の着色層形成材料を含むものであり、液状体８０ＢはＢ（青色）の着色層形成材料を含むものである。液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド５０に各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを充填する。そして、液滴Ｄをドットとして着色領域Ａに配置する配置情報に基づいてヘッドユニット９とマザー基板Ｗとを相対移動させ、各液滴吐出ヘッド５０から各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを着色領域Ａに向けて吐出する主走査を行う。各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂは、後述する液状体の描画方法を用いて吐出されるので、着色領域Ａの面積に応じて必要量が付与される。
【００７７】
次に成膜工程では、図９（ｃ）に示すように、吐出描画された各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを一括乾燥し、溶剤成分を除去して各着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを成膜する。乾燥方法としては、溶剤成分を均質に乾燥可能な減圧乾燥などの方法が望ましい。そして、ＯＣ層形成工程へ進む。
【００７８】
ＯＣ層形成工程では、図９（ｄ）に示すように、着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂと上層バンク５０３とを覆うようにＯＣ層５０６を形成する。ＯＣ層５０６の材料としては、透明なアクリル系樹脂材料を用いることができる。形成方法としては、スピンコート法、オフセット印刷などの方法が挙げられる。ＯＣ層５０６は、着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂが形成された対向基板５０１の表面の凹凸を緩和して、後にこの表面に膜付けされる対向電極５０７を平担化するために設けられている。また、対向電極５０７との密着性を確保するために、ＯＣ層５０６の上にさらにＳｉＯ2などの薄膜を形成してもよい。そして、透明電極形成工程へ進む。
【００７９】
透明電極形成工程では、図９（ｅ）に示すように、スパッタ法や蒸着法を用いてＩＴＯなどの透明電極材料を真空中で成膜して、ＯＣ層５０６を覆うように全面に対向電極５０７を形成する。
【００８０】
図１０（ａ）および（ｂ）は、描画工程におけるワークとヘッドユニットとの相対的な配置を示す概略平面図である。マザー基板Ｗの大きさに対応して２つのヘッドユニット９を配置した場合を示す。なお、図面上の各液滴吐出ヘッド５０を示す四角形のＹ軸方向の幅は、当該液滴吐出ヘッド５０の有効なノズル列６０の全長に対応した描画幅Ｉｗを示すものである。
【００８１】
図１０（ａ）に示すように、制御部４は、ヘッド移動機構３０のリニアモータを駆動して、移動台３２を移動させヘッドユニット９をマザー基板Ｗに対向させる。そして主走査に際して、ヘッド群５０ＤのヘッドＢ４がマザー基板Ｗの全描画領域のＹ軸方向の端を描画可能な位置に位置決めする。また、隣合うヘッドユニット９の間隔Ｌ１は、（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２となるように、ヘッド移動機構３０により調整される。
【００８２】
制御部４は、ワーク移動機構２０のリニアモータを駆動させて、セットテーブル５に載置されたマザー基板ＷをＸ軸方向（主走査方向）に移動させ、これに同期して各液滴吐出ヘッド５０から異なる種類の液状体を吐出する。これにより、ヘッドＢ３とヘッドＢ４が１回目に描画可能な描画幅を幅Ｅｂ1とすると、副走査方向に（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２の間隔を置いた幅Ｅｂ1の分割描画領域において、Ｂ列に並ぶ着色領域Ａに対応する液状体８０Ｂが吐出される。他の異なる種類の液状体８０Ｒ，８０Ｇの吐出においても同様である。
【００８３】
次に図１０（ｂ）に示すように、制御部４は、各ヘッドユニット９を副走査方向に距離（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２移動させる改行動作を行う。そして再び主走査による描画動作を行う。ヘッドＢ３とヘッドＢ４の液滴吐出ヘッド５０が描画可能な描画幅を幅Ｅｂ2とすると、幅Ｅｂ1＝幅Ｅｂ2＝（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２であるため、少なくとも２回の主走査を行えば、マザー基板Ｗの全描画領域に渡って異なる液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを吐出することができる。マザー基板Ｗの全描画領域のＹ軸方向の端では、ヘッドＧ４、ヘッドＲ４で描画できない領域が発生する。制御部４は、ヘッド移動機構３０を駆動して、各ヘッドユニット９を移動させる副走査と主走査による描画動作とを繰り返す。これにより複数の液滴吐出ヘッド５０の描画幅を最大限に利用して全描画領域の着色領域Ａに異なる種類の液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを偏りなく吐出する。
【００８４】
上記描画工程では、３色の液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂをほぼ同時に吐出する。このような描画方法においては、必要量の各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを液滴Ｄとして対応する着色領域Ａに高い位置精度で着弾させることが要求される。例えば、ノズル５２から吐出された液滴Ｄが本来着弾すべき着色領域Ａに着弾せず、他の異なる液状体が付与されるべき着色領域Ａに着弾すると、異種の液状体同士が混じり合って所謂混色が発生する。このような吐出不具合はカラーフィルタ５０５の製造における歩留りに影響する。また、液晶表示装置５００においては、混色となった着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを有する画素は色ムラなどの不良画素となる。本発明の液状体の描画方法は、このような課題を考慮してなされた。
【００８５】
＜液状体の描画方法＞
次に、本実施形態の液状体の描画方法について、図１１から図１４に基づいて説明する。図１１は液状体の描画方法を示すフローチャートである。
【００８６】
図１１に示すように、本実施形態の液状体の描画方法は、着弾観察用の液滴Ｄを吐出する第１吐出工程（ステップＳ１）と、液滴Ｄが吐出された着色領域Ａを観察する着弾観察工程（ステップＳ２）と、得られた液滴Ｄの着弾位置情報を基に各着色領域Ａに液滴Ｄをドットとして配置する配置情報を補正する配置情報補正工程（ステップＳ３）と、補正された配置情報に基づいて液滴Ｄを吐出する第２吐出工程（ステップＳ４）と、を備えている。
【００８７】
図１２（ａ）および（ｂ）は、第１吐出工程における液滴の配置を示す概略平面図である。図１１のステップＳ１では、図１２（ａ）に示すように、緑色（Ｇ）の各着色領域Ａに液状体８０Ｇの液滴Ｄを１滴吐出する。その際に、同色の着色領域ＡのＹ軸方向に平行な仮想中心線ＣＬ上に液滴Ｄが着弾するように吐出制御する。これにより液滴ＤがＸ軸方向に偏って着弾しないので、バンク５０４に接触して着弾形状が崩れることを低減できる。
【００８８】
液滴の着弾位置情報を精度よく得るには、主走査における往動と復動とに分けて液滴Ｄをできるだけ離間して着弾させる方がよい。そこで、隣接する着色領域Ａに掛かるノズル列５２ａ，５２ｂのうち最も離れたノズルＮ１とノズルＮ８とを選択して、主走査における往動と復動とに分けて液滴Ｄ１と液滴Ｄ２とを吐出する。この場合、１回の主走査は、ヘッドユニット９を改行動作させないで往復させる。当然ながらバンク５０４により区画された着色領域Ａの大きさやノズル５２のノズルピッチにより液滴Ｄ１，Ｄ２を吐出するノズル５２の選択が変わる。これらの液滴Ｄ１および液滴Ｄ２の配置は、上位コンピュータ１１を用いて予めビットマップデータとして生成しておく。
【００８９】
また、図１２（ｂ）に示すように、同色の着色領域Ａごとの仮想中心線ＣＬ上に２滴の液滴Ｄを吐出してもよい。その場合には、隣接する着色領域Ａに掛かるノズル列５２ａ，５２ｂのうちそれぞれ離れたノズルＮ１とノズルＮ４、ノズルＮ６とノズルＮ８を選択して、主走査における往動と復動とに分けて液滴Ｄ３、液滴Ｄ４、液滴Ｄ５、液滴Ｄ６を吐出する。これによれば、後の着弾観察工程において少なくとも１つの着色領域Ａを観察すれば済む。そして、ステップＳ２へ進む。
【００９０】
図１１のステップＳ２は、着弾観察工程である。ステップＳ２では、制御部４は、ヘッド移動機構３０のリニアモータを駆動して、カメラ１２を液滴Ｄが吐出された着色領域Ａと対向するように移動台３３を移動させる。図１２（ａ）に示すように液滴Ｄ１と液滴Ｄ２とが着弾した着色領域Ａを少なくとも撮像する。画像処理部４９は、撮像された画像をビットマップに変換する。ＣＰＵ４１は、バンク５０４のビットパップから仮想中心線ＣＬを求める。また、液滴Ｄ１の着弾形状を示すビットマップから着弾位置としての着弾中心を求める。求められた仮想中心線ＣＬと着弾中心とのＸ軸方向の距離ｘ１を演算する。また、液滴Ｄ１の着弾中心とバンク５０４の内壁からの距離ｙ１を演算する。液滴Ｄ２の場合も同様にｘ２とｙ２を演算して求める。演算結果は、ＲＡＭ４３に記憶される。
【００９１】
図１２（ｂ）に示すように着色領域Ａに２滴の液滴Ｄを吐出した場合も同様である。液滴Ｄ３に対して距離ｘ３と距離ｙ３を求める。液滴Ｄ４に対して距離ｘ４と距離ｙ４を求める。液滴Ｄ５に対して距離ｘ５と距離ｙ５を求める。液滴Ｄ６に対して距離ｘ６と距離ｙ６を求める。
【００９２】
図１２（ａ）および（ｂ）における各液滴Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６の配置は、言い換えればマザー基板Ｗに対して各液滴Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を吐出したノズル５２の相対的な位置を示すものである。さらには、主走査における往動と復動とに分けて吐出されているので、実際の着弾位置精度を示すものである。なお、実際には、着弾後の液滴は、着色領域Ａ内において平面視ほぼ円形に濡れ広がるので、撮像までに時間が経過していても、画像処理により着弾中心を導くことが可能である。
【００９３】
この場合、ステップＳ１の第１吐出工程では、緑色（Ｇ）の着色領域Ａに液状体８０Ｇの液滴Ｄを吐出した。図１０に示したように、ヘッドユニット９には、１２個の液滴吐出ヘッド５０が配置されている。したがって、着弾位置情報を基に主走査における各液滴吐出ヘッド５０とマザー基板Ｗとの相対的な位置を補正するには、少なくとも１回の主走査において吐出描画される幅Ｅｂ1の分割描画領域において液滴Ｄの着弾位置を求めることが望ましい。一方で広範囲に渡って着弾観察すると生産性の低下を招くことになる。そこで、具体的にどの着色領域Ａに着弾した液滴Ｄを観察するのか説明する。図１３は、着弾観察の方法を示す概略平面図である。
【００９４】
図１３に示すように、本実施形態の着弾観察工程では、１つのヘッド群のうち主走査方向において中央に位置する液状体８０Ｇを吐出する液滴吐出ヘッド５０が掛かる着色領域Ａを観察した。より具体的には、例えばヘッド群５０ＤのヘッドＧ４において、ノズル列５２ａ，５２ｂのほぼ中央に位置するノズル５２が主走査によって掛かる着色領域Ａを観察した。これにより、効率的に液滴Ｄ１と液滴Ｄ２の着弾位置情報を得ることができる。他のヘッド群５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃにおいても同様である。また、複数のヘッドユニット９を用いる場合もそれぞれのヘッド群に対応して着弾観察する着色領域Ａの座標を予め決めておく。このような観察座標は、上位コンピュータ１１を用いて、主走査における各液滴吐出ヘッド５０（実際には、ノズル列５２ａ，５２ｂ）の配置情報を基に生成することが可能である。そして、ステップＳ３へ進む。
【００９５】
図１１のステップＳ３は配置情報補正工程である。ステップＳ３では、ステップＳ２で求められた距離ｘ，ｙに基づいて、必要量の液状体を所定数の液滴Ｄとして着色領域Ａにドットとして配置する配置情報におけるマザー基板Ｗに対する各液滴吐出ヘッド５０（ノズル列５２ａ，５２ｂ）、ヘッドユニット９の相対位置を補正する。
【００９６】
補正方法としては、主走査におけるヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの相対的な吐出開始位置を補正する方法が挙げられる。第２吐出工程では、２つのヘッドユニット９を改行動作させるので、副走査方向において吐出開始位置を補正することも含まれる。これらは、いわゆる吐出開始位置をハード的にワーク移動機構２０とヘッド移動機構３０とを用いてオフセットする方法である。
【００９７】
さらに、上記のようなオフセット方法に加えて、主走査方向の着弾位置ずれの補正については、エネルギー発生手段としての振動子５９を駆動する吐出タイミングを変えるソフト的な方法が挙げられる。これによれば、ヘッドユニット９に搭載された液滴吐出ヘッド５０ごと、あるいはノズル列５２ａ，５２ｂごとの着弾位置ずれを補正することが可能である。
【００９８】
なお、主走査方向のずれは、距離ｘをそのまま用いて統計処理することにより補正値として用いることができる。副走査方向のずれは、配置情報におけるノズル５２の位置情報を基に演算する。したがって、バンク５０４の内壁からの距離ｙに限らず、バンク５０４で区画された着色領域Ａの境界線からの距離として画像情報としてのビットマップから求めてもよい。これによれば、バンク５０４の形成精度に影響され難い。そして、ステップＳ４へ進む。
【００９９】
図１１のステップＳ４は、第２吐出工程である。図１４（ａ）および（ｂ）は、第２吐出工程における液滴の配置を示す概略図である。ステップＳ４では、まず図１４（ａ）に示すように、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの主走査における往動において、例えば、ノズル列５２ａ，５２ｂのうち赤色（Ｒ）の着色領域Ａに掛かるノズルＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を選択して、それぞれ５回の吐出を行う。そして、図１４（ｂ）に示すように、副走査方向にずらしたヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの主走査における復動において、ノズル列５２ａ，５２ｂのうち赤色（Ｒ）の着色領域Ａに掛かるノズルＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を選択して、それぞれ５回の吐出を行う。これにより同色の着色領域Ａに合計３５滴の液滴Ｄを着弾させる。他の緑色（Ｇ）の着色領域Ａおよび青色（Ｂ）の着色領域Ａにおいても同様である。このような液滴Ｄの配置は、ステップＳ３において補正された配置情報に基づいている。
【０１００】
図１２（ａ）に示したように、ステップＳ１の第１吐出工程において、緑色（Ｇ）の着色領域Ａには、１滴の液滴が先行して吐出されているため、合計の液滴数が３６滴となるが、吐出ムラにはなり難い。また、図１２（ｂ）に示したように着色領域Ａに先行して２滴の液滴Ｄを吐出する場合など、必要量の液状体を厳格に付与したい場合には、第２吐出工程において、各着色領域Ａに吐出する液滴Ｄの所定数から第１吐出工程で吐出した液滴Ｄの数を予め除くように配置情報における吐出回数を変えておく。
【０１０１】
このような液状体の描画方法によれば、第２吐出工程では補正された配置情報に基づいて液滴Ｄが吐出されるので、位置精度よく着色領域Ａに着弾させること可能である。また、必要量の液状体を液滴Ｄとして着色領域Ａごとに安定的に付与することが可能である。
【０１０２】
なお、このような液状体の描画方法は、液滴吐出装置１０の稼動開始時や液滴吐出ヘッド５０またはヘッドユニット９を交換した後などに実施することが望ましい。配置情報を１度補正すれば、以降、補正された配置情報に基づいて第２吐出工程を繰り返して行ってもよい。
【０１０３】
さらに、第１吐出工程で着弾観察用の液滴Ｄを吐出するノズル５２において、吐出抜けや飛行曲がりなどの吐出不具合が生ずる場合には、他のノズル５２を選択することは言うまでもない。
【０１０４】
上記実施形態１の効果は、以下の通りである。
（１）上記実施形態１の液状体の描画方法は、第１吐出工程で着弾観察用の液滴Ｄを緑色（Ｇ）の着色領域Ａの仮想中心線ＣＬ上に１滴吐出する。着弾観察工程で得られた着色領域Ａの画像情報から液滴Ｄの着弾中心に対して仮想中心線ＣＬとの距離ｘとバンク５０４との距離ｙとを演算して求める。配置情報補正工程では、距離ｘ，ｙに基づいて配置情報におけるマザー基板Ｗと複数のノズルとしてのノズル列５２ａ，５２ｂ（ノズル列６０）との相対位置を補正する。第２吐出工程では、補正された配置情報に基づいて液滴Ｄを吐出する。したがって、液滴Ｄを位置精度よく着色領域Ａに着弾させることができる。液滴Ｄをマザー基板Ｗ以外の被吐出物に吐出して着弾位置情報を得る場合に比べて、直接マザー基板Ｗに吐出するので、液状体を無駄にしない。
【０１０５】
（２）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第１吐出工程では、着弾観察用の液滴Ｄを主走査の往動と復動とに分けて着色領域Ａごとに吐出する。したがって、液滴Ｄの着弾位置情報を往動と復動とに対応して入手することができる。この着弾位置情報に基づいて配置情報が補正されるので、第２吐出工程では、より高い位置精度で液滴Ｄを着弾させることができる。
【０１０６】
（３）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第２吐出工程では、第１吐出工程で吐出した液滴Ｄの数を除いた所定数の液滴Ｄを対応する着色領域Ａに吐出するように配置情報を補正可能なため、必要量の液状体を無駄なく着色領域Ａに付与することができる。
【０１０７】
（４）上記実施形態のカラーフィルタ５０５の製造方法は、上記実施形態１の液状体の描画方法を用いて、３色の液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを吐出する。したがって、必要量の液状体を液滴Ｄとして無駄なく且つ位置精度よく着色領域Ａに着弾させて、所望の光学特性を有するカラーフィルタ５０５を製造することができる。また、このカラーフィルタ５０５を有する対向基板５０１を用いれば、見映えのよい表示品質を有する液晶表示装置５００を提供することができる。
【０１０８】
（実施形態２）
次に上記実施形態１の液状体の描画方法を適用した他の実施形態として、発光層を有する有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【０１０９】
まず、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置について簡単に説明する。図１５は、有機ＥＬ表示装置の要部構造を示す概略断面図である。図１５に示すように、有機ＥＬ表示装置６００は、有機ＥＬ素子としての発光素子部６０３を有する素子基板６０１と、素子基板６０１と空間６２２を隔てて封着された封止基板６２０とを備えている。また素子基板６０１は、素子基板６０１上に回路素子部６０２を備えており、発光素子部６０３は、回路素子部６０２上に重畳して形成され、回路素子部６０２により駆動されるものである。発光素子部６０３には、３色の発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂが画素領域としての発光層形成領域Ａに形成され、ストライプ状となっている。素子基板６０１は、３色の発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂに対応する３つの発光層形成領域Ａを１組の絵素とし、この絵素が素子基板６０１の回路素子部６０２上にマトリクス状に配置されたものである。有機ＥＬ表示装置６００は、発光素子部６０３からの発光が素子基板６０１側に出射するものである。
【０１１０】
封止基板６２０は、ガラスまたは金属からなるもので、封止樹脂を介して素子基板６０１に接合されており、封止された内側の表面には、ゲッター剤６２１が貼り付けられている。ゲッター剤６２１は、素子基板６０１と封止基板６２０との間の空間６２２に侵入した水または酸素を吸収して、発光素子部６０３が侵入した水または酸素によって劣化することを防ぐものである。なお、このゲッター剤６２１は省略しても良い。
【０１１１】
素子基板６０１は、回路素子部６０２上に複数の画素領域としての発光層形成領域Ａを有するものであって、複数の発光層形成領域Ａを区画する隔壁部６１８と、複数の発光層形成領域Ａに形成された電極６１３と、電極６１３に積層された正孔注入／輸送層６１７ａとを備えている。また複数の発光層形成領域Ａ内に発光層形成材料を含む３種の液状体を付与して形成された発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂを有する発光素子部６０３を備えている。隔壁部６１８は、下層バンク６１８ａと発光層形成領域Ａを実質的に区画する上層バンク６１８ｂとからなり、下層バンク６１８ａは、発光層形成領域Ａの内側に張り出すように設けられて、電極６１３と各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂとが直接接触して電気的に短絡することを防止するためにＳｉＯ2等の無機絶縁材料により形成されている。
【０１１２】
素子基板６０１は、例えばガラス等の透明な基板からなり、素子基板６０１上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜６０６が形成され、この下地保護膜６０６上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜６０７が形成されている。半導体膜６０７には、ソース領域６０７ａおよびドレイン領域６０７ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みにより形成されている。なお、Ｐイオンが導入されなかった部分がチャネル領域６０７ｃとなっている。さらに下地保護膜６０６および半導体膜６０７を覆う透明なゲート絶縁膜６０８が形成され、ゲート絶縁膜６０８上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極６０９が形成され、ゲート電極６０９およびゲート絶縁膜６０８上には透明な第１層間絶縁膜６１１ａと第２層間絶縁膜６１１ｂが形成されている。ゲート電極６０９は半導体膜６０７のチャネル領域６０７ｃに対応する位置に設けられている。また、第１層間絶縁膜６１１ａおよび第２層間絶縁膜６１１ｂを貫通して、半導体膜６０７のソース領域６０７ａ、ドレイン領域６０７ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール６１２ａ，６１２ｂが形成されている。そして、第２層間絶縁膜６１１ｂ上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる透明な電極６１３が所定の形状にパターニングされて配置され（電極形成工程）、一方のコンタクトホール６１２ａがこの電極６１３に接続されている。また、もう一方のコンタクトホール６１２ｂが電源線６１４に接続されている。このようにして、回路素子部６０２には、各電極６１３に接続された駆動用の薄膜トランジスタ６１５が形成されている。なお、回路素子部６０２には、保持容量とスイッチング用の薄膜トランジスタも形成されているが、図１５ではこれらの図示を省略している。
【０１１３】
発光素子部６０３は、陽極としての電極６１３と、電極６１３上に順次積層された正孔注入／輸送層６１７ａと、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂ（総称して発光層Ｌｕ）と、上層バンク６１８ｂおよび発光層Ｌｕを覆うように積層された陰極６０４とを備えている。正孔注入／輸送層６１７ａと発光層Ｌｕとにより発光が励起される機能層６１７を構成している。なお、陰極６０４と封止基板６２０およびゲッター剤６２１を透明な材料で構成すれば、封止基板６２０側から発光する光を出射させることができる。
【０１１４】
有機ＥＬ表示装置６００は、ゲート電極６０９に接続された走査線（図示省略）とソース領域６０７ａに接続された信号線（図示省略）とを有し、走査線に伝わった走査信号によりスイッチング用の薄膜トランジスタ（図示省略）がオンになると、そのときの信号線の電位が保持容量に保持され、該保持容量の状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ６１５のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ６１５のチャネル領域６０７ｃを介して、電源線６１４から電極６１３に電流が流れ、さらに正孔注入／輸送層６１７ａと発光層Ｌｕとを介して陰極６０４に電流が流れる。発光層Ｌｕは、これを流れる電流量に応じて発光する。有機ＥＬ表示装置６００は、このような発光素子部６０３の発光メカニズムにより、所望の文字や画像などを表示することができる。
【０１１５】
＜有機ＥＬ素子の製造方法＞
次に本実施形態の有機ＥＬ素子としての発光素子部の製造方法について図１６に基づいて説明する。図１６（ａ）〜（ｆ）は、有機ＥＬ素子としての発光素子部の製造方法を示す概略断面図である。なお、図１６（ａ）〜（ｆ）においては、素子基板６０１上に形成された回路素子部６０２は、図示を省略している。
【０１１６】
本実施形態の発光素子部６０３の製造方法は、素子基板６０１の複数の発光層形成領域Ａに対応する位置に電極６１３を形成する工程と、電極６１３に一部が掛かるように下層バンク６１８ａを形成し、さらに下層バンク６１８ａ上に実質的に発光層形成領域Ａを区画するように上層バンク６１８ｂを形成する隔壁部形成工程とを備えている。また上層バンク６１８ｂで区画された発光層形成領域Ａの表面処理を行う工程と、表面処理された発光層形成領域Ａに正孔注入／輸送層形成材料を含む液状体を付与して正孔注入／輸送層６１７ａを吐出描画する工程と、吐出された液状体を乾燥して正孔注入／輸送層６１７ａを成膜する工程とを備えている。また、正孔注入／輸送層６１７ａが形成された発光層形成領域Ａの表面処理を行う工程と、表面処理された発光層形成領域Ａに発光層形成材料を含む３種の液状体を吐出描画する描画工程と、吐出された３種の液状体を乾燥して発光層Ｌｕを成膜する固化工程とを備えている。さらに、上層バンク６１８ｂと発光層Ｌｕを覆うように陰極６０４を形成する工程を備えている。
【０１１７】
電極（陽極）形成工程では、図１６（ａ）に示すように、回路素子部６０２がすでに形成された素子基板６０１の発光層形成領域Ａに対応する位置に電極６１３を形成する。形成方法としては、例えば、素子基板６０１の表面にＩＴＯ等の透明電極材料を用いて真空中でスパッタ法あるいは蒸着法で透明電極膜を形成する。その後、フォトリソグラフィ法にて必要な部分だけを残してエッチングして電極６１３を形成する方法が挙げられる。また、フォトレジストで素子基板６０１を先に覆って、電極６１３を形成する領域が開口するように露光・現像する。そして開口部にＩＴＯ等の透明電極膜を形成し、残存したフォトレジストを除く方法でもよい。そして隔壁部形成工程へ進む。
【０１１８】
隔壁部形成工程では、図１６（ｂ）に示すように、素子基板６０１の複数の電極６１３の一部を覆うように下層バンク６１８ａを形成する。下層バンク６１８ａの材料としては、無機材料である絶縁性のＳｉＯ2（酸化珪素）を用いている。下層バンク６１８ａの形成方法としては、例えば、後に形成される発光層Ｌｕに対応して、各電極６１３の表面をレジスト等を用いてマスキングする。そしてマスキングされた素子基板６０１を真空装置に投入し、ＳｉＯ2をターゲットあるいは原料としてスパッタリングや真空蒸着することにより下層バンク６１８ａを形成する方法が挙げられる。レジスト等のマスキングは、後に剥離する。なお、下層バンク６１８ａは、ＳｉＯ2により形成されているため、その膜厚が２００ｎｍ以下であれば十分な透明性を有しており、後に正孔注入／輸送層６１７ａおよび発光層Ｌｕが積層されても発光を阻害することはない。
【０１１９】
続いて、各発光層形成領域Ａを実質的に区画するように下層バンク６１８ａの上に上層バンク６１８ｂを形成する。上層バンク６１８ｂの材料としては、後述する発光層形成材料を含む３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの溶媒に対して耐久性を有するものであることが望ましく、さらに、フッソ系ガスを処理ガスとするプラズマ処理により撥液化できること、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミドなどといった有機材料が好ましい。上層バンク６１８ｂの形成方法としては、例えば、下層バンク６１８ａが形成された素子基板６０１の表面に感光性の上記有機材料をロールコート法やスピンコート法で塗布し、乾燥させて厚みがおよそ２μｍの感光性樹脂層を形成する。そして、発光層形成領域Ａに対応した大きさで開口部が設けられたマスクを素子基板６０１と所定の位置で対向させて露光・現像することにより、上層バンク６１８ｂを形成する方法が挙げられる。これにより下層バンク６１８ａと上層バンク６１８ｂとを有する隔壁部６１８が形成される。そして、表面処理工程へ進む。
【０１２０】
発光層形成領域Ａを表面処理する工程では、隔壁部６１８が形成された素子基板６０１の表面を、まずＯ2ガスを処理ガスとしてプラズマ処理する。これにより電極６１３の表面、下層バンク６１８ａの張り出し部および上層バンク６１８ｂの表面（壁面を含む）を活性化させて親液処理する。次にＣＦ4等のフッ素系ガスを処理ガスとしてプラズマ処理する。これにより有機材料である感光性樹脂からなる上層バンク６１８ｂの表面のみにフッ素系ガスが反応して撥液処理される。そして、正孔注入／輸送層形成工程へ進む。
【０１２１】
正孔注入／輸送層形成工程では、図１６（ｃ）に示すように、正孔注入／輸送層形成材料を含む液状体９０を発光層形成領域Ａに付与する。液状体９０を付与する方法としては、図１の液滴吐出装置１０を用いる。液滴吐出ヘッド５０から吐出された液状体９０は、液滴Ｄとして素子基板６０１の電極６１３に着弾して濡れ拡がる。液状体９０は発光層形成領域Ａの面積に応じて必要量が液滴Ｄとして吐出される。そして乾燥・成膜工程へ進む。
【０１２２】
乾燥・成膜工程では、素子基板６０１を例えばランプアニール等の方法で加熱することにより、液状体９０の溶媒成分を乾燥させて除去し、電極６１３の下層バンク６１８ａにより区画された領域に正孔注入／輸送層６１７ａが形成される。本実施形態では、正孔注入／輸送層形成材料としてＰＥＤＯＴ（Polyethylene Dioxy Thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）を用いた。なお、この場合、各発光層形成領域Ａに同一材料からなる正孔注入／輸送層６１７ａを形成したが、後に形成される発光層Ｌｕに対応して正孔注入／輸送層６１７ａの材料を発光層形成領域Ａごとに変えてもよい。そして次の表面処理工程へ進む。
【０１２３】
次の表面処理工程では、上記の正孔注入／輸送層形成材料を用いて正孔注入／輸送層６１７ａを形成した場合、その表面が、３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂに対して撥液性を有するので、少なくとも発光層形成領域Ａの領域内を再び親液性を有するように表面処理を行う。表面処理の方法としては、３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂに用いられる溶媒を塗布して乾燥する。溶媒の塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法等の方法が挙げられる。そして発光層Ｌｕの描画工程へ進む。
【０１２４】
発光層Ｌｕの描画工程では、図１６（ｄ）に示すように、液滴吐出装置１０を用いて複数の液滴吐出ヘッド５０から複数の発光層形成領域Ａに発光層形成材料を含む３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを付与する。液状体１００Ｒは発光層６１７Ｒ（赤色）を形成する材料を含み、液状体１００Ｇは発光層６１７Ｇ（緑色）を形成する材料を含み、液状体１００Ｂは発光層６１７Ｂ（青色）を形成する材料を含んでいる。各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの発光層形成領域Ａへの付与は、上記実施形態１の液状体の描画方法を用いて行う。第２吐出工程では、補正された配置情報を用いて各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの吐出を行う。よって、必要量の各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂがそれぞれ対応する発光層形成領域Ａに液滴Ｄとして位置精度よく吐出される。そして、固化工程へ進む。
【０１２５】
固化工程では、図１６（ｅ）に示すように、吐出描画された各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの溶媒成分を乾燥させて除去し、各発光層形成領域Ａの正孔注入／輸送層６１７ａに各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂが積層されるように成膜化する。各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが吐出描画された素子基板６０１の乾燥方法としては、溶媒の蒸発速度をほぼ一定とすることが可能な、減圧乾燥が好ましい。そして陰極形成工程へ進む。
【０１２６】
陰極形成工程では、図１６（ｆ）に示すように、素子基板６０１の各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂと上層バンク６１８ｂの表面とを覆うように陰極６０４を形成する。陰極６０４の材料としては、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ等の金属やＬｉＦ等のフッ化物を組み合わせて用いるのが好ましい。特に発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂに近い側に仕事関数が小さいＣａ、Ｂａ、ＬｉＦの膜を形成し、遠い側に仕事関数が大きいＡｌ等の膜を形成するのが好ましい。また、陰極６０４の上にＳｉＯ2、ＳｉＮ等の保護層を積層してもよい。このようにすれば、陰極６０４の酸化を防止することができる。陰極６０４の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等が挙げられる。特に発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂの熱による損傷を防止できるという点では、蒸着法が好ましい。
【０１２７】
このようにして出来上がった素子基板６０１は、必要量の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが対応する発光層形成領域Ａに付与され、成膜化後の膜厚がほぼ一定となった各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂを有する。
【０１２８】
上記実施形態２の効果は、以下の通りである。
（１）上記実施形態２の発光素子部６０３の製造方法において、発光層Ｌｕの描画工程では、上記実施形態１の液状体の描画方法を用いて素子基板６０１の発光層形成領域Ａに、必要量の各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが液滴Ｄとして吐出される。したがって、成膜化後の膜厚がほぼ一定となった各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂを有する発光素子部６０３を製造することができる。
【０１２９】
（２）上記実施形態２の発光素子部６０３の製造方法により製造された素子基板６０１を用いれば、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂの膜厚がほぼ一定であるため、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂごとの抵抗がほぼ一定となる。よって、回路素子部６０２により発光素子部６０３に駆動電圧を印加して発光させると、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂごとの抵抗ムラによる発光ムラや輝度ムラ等が低減される。すなわち、発光ムラや輝度ムラ等が少なく、見映えのよい表示品質を有する有機ＥＬ表示装置６００を提供することができる。
【０１３０】
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。
【０１３１】
（変形例１）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第１吐出工程では、緑色（Ｇ）の着色領域Ａに液状体８０Ｇを液滴Ｄとして吐出したが、これに限定されない。各色の着色領域Ａに着弾観察用の液滴Ｄを吐出してもよい。各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを吐出する液滴吐出ヘッド５０ごとにより正確な着弾位置の補正が可能である。
【０１３２】
（変形例２）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第１吐出工程では、着色領域ＡのＹ軸方向に平行な仮想中心線ＣＬ上に液滴Ｄを吐出したが、これに限定されない。着弾した液滴Ｄにおいて、バンク５０４を基準としてＸ軸方向並びにＹ軸方向に対する液滴Ｄの着弾位置との距離を演算すれば着弾位置情報を得ることができる。
【０１３３】
（変形例３）上記実施形態１の液滴吐出装置１０において、ヘッドユニット９における液滴吐出ヘッド５０の配置は、これに限定されない。例えば、主走査方向（Ｘ軸方向）に対してノズル列６０が交差するように配置されていてもよい。
【０１３４】
（変形例４）上記実施形態１のカラーフィルタ５０５の製造方法において、着色層は３色に限定されない。例えば、ＲＧＢ３色に他色を加えた多色のカラーフィルタの製造方法においても上記実施形態１の液状体の描画方法を適用可能である。
【０１３５】
（変形例５）上記実施形態１のカラーフィルタ５０５の製造方法および上記実施形態２の有機ＥＬ素子としての発光素子部６０３の製造方法において、画素の配置はこれに限定されない。図１７（ａ）〜（ｃ）は、画素の配置を示す概略平面図である。同図（ａ）に示すストライプ方式はもちろんのこと、同図（ｂ）のモザイク方式や同図（ｃ）のデルタ方式の配置であっても、上記実施形態１の液状体の描画方法を適用することができる。
【０１３６】
（変形例６）上記実施形態１の液状体の描画方法を適用可能なデバイスの製造方法は、カラーフィルタや有機ＥＬ素子の製造方法に限定されない。例えば、基板上に区画形成された画素領域ごとに形成されるスイッチング素子やその配線部、画素電極等の製造方法についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）および（ｂ）は液滴吐出ヘッドの構造を示す概略図。
【図３】（ａ）および（ｂ）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４】液滴吐出装置の制御系を示すブロック図。
【図５】吐出制御の詳細を示すブロック図。
【図６】吐出制御の制御信号を示す図。
【図７】液晶表示装置の構造を示す概略分解斜視図。
【図８】マザー基板を示す概略平面図。
【図９】（ａ）〜（ｅ）はカラーフィルタの製造方法を示す概略断面図。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は描画工程におけるワークとヘッドユニットとの相対的な配置を示す概略平面図。
【図１１】液状体の描画方法を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、第１吐出工程における液滴の配置を示す概略平面図。
【図１３】着弾観察の方法を示す概略平面図。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は第２吐出工程における液滴の配置を示す概略図。
【図１５】有機ＥＬ表示装置の要部構造を示す概略断面図。
【図１６】（ａ）〜（ｆ）は有機ＥＬ素子としての発光素子部の製造方法を示す概略断面図。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は画素の配置を示す概略平面図。
【符号の説明】
【０１３８】
９…ヘッドユニット、５０…吐出ヘッドとしての液滴吐出ヘッド、５２…ノズル、５２ａ，５２ｂ，６０…ノズル列、５９…エネルギー発生手段としての振動子、８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂ…着色層形成材料を含む液状体、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…発光層形成材料を含む液状体、５０１…基板としての対向基板、５０５…カラーフィルタ、５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂ…着色層、６０１…基板としての素子基板、６０３…有機ＥＬ素子としての発光素子部、６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂ…発光層、６１８…隔壁部、Ａ…着色領域および発光層形成領域、ＣＬ…仮想中心線、Ｄ…液滴、Ｗ…ワークとしてのマザー基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出法を用いた機能性材料を含む液状体の描画方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出法を用いた液状体の描画方法としては、記録媒体に格納されたデータに基づき、機能液滴吐出ヘッドをワークに対して相対的に移動させながら当該機能液滴吐出ヘッドに列設された複数のノズルから機能液滴を選択的に吐出させることにより、ワーク上の１以上のチップ形成領域に描画を行う描画方法（描画システム）が知られている（特許文献１）。
【０００３】
上記描画方法では、記録媒体に格納された各ノズルの吐出パターンデータに基づき、ワークに対して機能液滴を吐出描画する。
【０００４】
上記吐出パターンデータは、少なくともワーク上のチップ形成領域の配置に関するチップ情報と、チップ形成領域における画素の配列に関する画素情報と、ワークに対する各ノズルの配置に関するノズル情報と、に基づいて生成される。
【０００５】
また、吐出された機能液滴の着弾位置を検出する方法としては、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、簡単且つ迅速に検出することができるドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置が知られている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７５６５０号公報
【特許文献２】特開２００６−１３０３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ワーク上に機能性材料を含む液状体を液滴として吐出して機能性材料からなる膜パターンを形成する場合、ノズルから吐出された液滴を位置精度よくワーク上に着弾させる必要がある。しかしながら、上記描画方法を用いたとしてもワークと機能液滴吐出ヘッドとの相対移動において、複数のノズルとワークとの相対位置に「ずれ」があれば上記吐出パターンデータに基づく所望の位置に液滴が着弾しないおそれがある。
【０００８】
このような「ずれ」が発生する要因としては、複数のノズルの配置精度、上記相対移動における移動精度等が挙げられる。
【０００９】
このような「ずれ」を修正あるいは補正するために、上記ドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置を用いることが考えられる。しかしながら、ワーク以外の被検査物に液滴を吐出するので、液状体の無駄が発生するという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液状体の描画方法は、ワークと複数のノズルとの第１の方向への相対移動に同期して、ワーク上において第１の方向と第１の方向に直交する第２の方向とに隔壁部により区画された複数の画素領域に複数のノズルから機能性材料を含む液状体を液滴として吐出して画素構成要素を形成する液状体の描画方法であって、画素領域ごとに少なくとも１滴の液滴を吐出する第１吐出工程と、液滴が吐出された画素領域を観察して撮像する着弾観察工程と、撮像された画素領域において、隔壁部と液滴の着弾位置との第１の方向の距離および第２の方向の距離とを演算する演算工程と、画素領域ごとに所定数の液滴をドットとして配置する配置情報におけるワークと複数のノズルとの相対位置を、第１の方向の距離および第２の方向の距離に基づいて配置情報を補正する配置情報補正工程と、補正された配置情報に基づいて、液滴を吐出する第２吐出工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この方法によれば、演算工程では、第１吐出工程で吐出された液滴の着弾位置と隔壁部との第１の方向の距離と第２の方向の距離とを演算する。したがって、計測結果から複数のノズルからワークに液滴を吐出したときの第１の方向および第２の方向の着弾位置情報を得ることができる。液滴の着弾位置精度は、ワークと複数のノズルとの相対移動における相対位置精度を反映している。よって、配置情報補正工程において、上記第１の方向の距離と上記第２の方向の距離とに基づいてワークと複数のノズルとの相対位置を補正することにより、実際の液滴の着弾状態を反映した配置情報とすることができる。ゆえに、第２吐出工程では、液滴を位置精度よく画素領域内に着弾させることができる。さらには、液滴の着弾位置情報を入手するために、ワーク以外の被吐出物に液滴を吐出する場合に比べて、第１吐出工程ではワークの画素領域に少なくとも１滴の液滴を吐出するので、液状体の無駄を省くことができる。すなわち、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法を提供することができる。
【００１３】
上記第１吐出工程では、複数の画素領域において第２の方向に平行な仮想中心線上に少なくとも１滴の液滴を吐出し、演算工程では、撮像された隔壁部に基づいて仮想中心線を求め、求められた仮想中心線と液滴の着弾位置との第１の方向の距離を演算することが好ましい。
【００１４】
この方法によれば、演算工程では、第１吐出工程で吐出された液滴の着弾位置と仮想中心線との第１の方向の距離を演算する。したがって、この第１の方向の距離は、所望の着弾位置に対する実際の第１の方向におけるずれ量を演算することになる。よって、演算結果を基に第１の方向におけるワークに対する複数のノズルの相対位置を容易に補正することができる。
【００１５】
上記第１吐出工程では、相対移動における往動と復動とに分けて画素領域に少なくとも１滴の液滴を吐出することが好ましい。この方法によれば、第１吐出工程では、相対移動における往動と復動とに分けて液滴を吐出するので、演算工程では、往動と復動とに対応した液滴の着弾位置情報を得ることができる。よって、第２吐出工程では、ワークと複数のノズルとの相対移動における往動と復動とに対応して、液滴を位置精度よく着弾させることができる。
【００１６】
また、上記第１吐出工程では、複数のノズルのうち画素領域に掛かる最も離れた２つのノズルを選択して、それぞれ１滴ずつ液滴を吐出するとしてもよい。ワーク上に液滴を吐出する場合、着弾した液滴同士が濡れ広がって接すると表面張力により合体するおそれがある。液滴が合体すれば演算工程において正確な着弾位置を演算することが困難となる。この方法によれば、画素領域内において２つの液滴が離間して着弾するので、液滴の着弾位置情報を安定して得ることができる。
【００１７】
上記着弾観察工程では、少なくとも１回の相対移動において複数のノズルが掛かる画素領域を観察することが好ましい。この方法によれば、すべての画素領域に吐出された液滴の着弾位置を観察せずとも効率的に複数のノズルに対応した液滴の着弾位置情報を入手することができる。
【００１８】
上記配置情報において、上記所定数が画素領域に付与される必要量の液状体を液滴に換算した数から第１吐出工程において吐出された液滴の数を除いて設定されていることが好ましい。この方法によれば、液状体の無駄をより省いて画素領域に必要量の液状体を液滴として付与することができる。
【００１９】
上記複数のノズルが相対移動の方向と交差する方向に配列した複数のノズル列により構成され、配置情報補正工程では、配置情報におけるワークと複数のノズル列との相対位置を上記第１の方向の距離および上記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする。この方法によれば、配置情報においてワークに対するノズル列ごとの相対位置を補正することができる。
【００２０】
また、上記複数のノズル列が少なくとも１列のノズル列を有する複数の吐出ヘッドにより構成され、配置情報補正工程では、ワークと複数の吐出ヘッドとの相対位置を上記第１の方向の距離および上記第２の方向の距離に基づいて補正するとしてもよい。この方法によれば、配置情報においてワークに対する吐出ヘッドごとの相対位置を補正することができる。
【００２１】
上記複数の吐出ヘッドが複数のヘッドユニットに分かれて搭載され、配置情報補正工程では、ワークと複数のヘッドユニットとの相対位置を上記第１の方向の距離および上記第２の方向の距離に基づいて補正するとしてもよい。この方法によれば、配置情報においてワークに対するヘッドユニットごとの相対位置を補正することができる。
【００２２】
上記配置情報がノズルから液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、配置情報補正工程では、上記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずるノズル列の吐出タイミングを変えて補正することを特徴とする。この方法によれば、第１の方向すなわち相対移動の方向における液滴の着弾位置をエネルギー発生手段の吐出タイミングというソフト的な方法でノズル列ごとに補正することができる。したがって、着弾位置ずれが生ずるノズル列をハード的に位置調整する場合に比べて簡便に調整することができる。
【００２３】
また、上記配置情報がノズルから液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、配置情報補正工程では、上記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずる吐出ヘッドの吐出タイミングを変えて補正するとしてもよい。この方法によれば、第１の方向すなわち相対移動の方向における液滴の着弾位置をエネルギー発生手段の吐出タイミングというソフト的な方法で吐出ヘッドごとに補正することができる。したがって、着弾位置ずれが生ずる吐出ヘッドをハード的に位置調整する場合に比べて簡便に調整することができる。
【００２４】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも３色の着色層を有するカラーフィルタの製造方法であって、上記発明の液状体の描画方法を用い、着色層形成材料を含む少なくとも３色の液状体を複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、吐出描画された液状体を固化して、少なくとも３色の着色層を形成する固化工程とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
この方法によれば、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法を用いているので、必要量の液状体を液滴として各画素領域に付与して所望の光学特性を有するカラーフィルタを製造することができる。
【００２６】
上記第１吐出工程では、同色の液状体が付与される画素領域において第２の方向に平行な仮想中心線上に１色の液状体の液滴を少なくとも１滴吐出するとしてもよい。この方法によれば、第１吐出工程において１色の液状体を吐出するので、液状体の無駄をより省いてカラーフィルタを製造することができる。
【００２７】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、上記発明の液状体の描画方法を用い、発光層形成材料を含む液状体を複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、吐出描画された液状体を固化して、発光層を形成する固化工程とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この方法によれば、液状体の無駄を省くと共に液滴を位置精度よく着弾させることができる液状体の描画方法を用いているので、必要量の液状体を液滴として各画素領域に付与して所望の発光特性を有する有機ＥＬ素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施形態１）
本発明の実施形態は、基板上の複数の画素領域としての着色領域に複数色の着色層を有するカラーフィルタの製造方法を例に説明する。着色層は画素構成要素であり、複数のノズルから複数の着色領域に機能性材料としての着色層形成材料を含む液状体を液滴として吐出して形成する。
【００３０】
まず、液状体を液滴として吐出描画することができる液滴吐出装置について図１から図６に基づいて説明する。図１は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。
【００３１】
図１に示すように、液滴吐出装置１０は、ワークとしてのマザー基板Ｗを主走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるワーク移動機構２０と、液滴吐出ヘッド５０（図２参照）を副走査方向（Ｙ軸方向）に移動させるヘッド移動機構３０とを備えている。
【００３２】
ワーク移動機構２０は、一対のガイドレール２１と、一対のガイドレール２１に沿って移動する移動台２２と、移動台２２上に回転機構としてのθテーブル６を介して配設されたマザー基板Ｗを載置するセットテーブル５とを備えている。移動台２２は、ガイドレール２１の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ（図示せず）により主走査方向に移動する。セットテーブル５はマザー基板Ｗを吸着固定することが可能であると共に、θテーブル６によってマザー基板Ｗ内の基準軸を正確に主走査方向、副走査方向に合わせることが可能となっている。
【００３３】
ヘッド移動機構３０は、一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１に沿って移動する２つの移動台３２，３３とを備えている。移動台３２には、回転機構７を介して吊設されたキャリッジ８が設けられている。キャリッジ８には、複数の液滴吐出ヘッド５０が搭載されたヘッドユニット９が取り付けられている。また、液滴吐出ヘッド５０に液状体を供給するための液状体供給機構（図示せず）と、複数の液滴吐出ヘッド５０の電気的な駆動制御を行うためのヘッドドライバ４８（図４参照）とが設けられている。移動台３２がキャリッジ８をＹ軸方向に移動させてヘッドユニット９をマザー基板Ｗに対して対向配置する。
【００３４】
移動台３３には、撮像機構としてのカメラ１２が搭載されている。カメラ１２は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を備え、移動台３３によってＹ軸方向に移動して、マザー基板Ｗの表面に着弾した液滴の着弾状態を観察して撮像することができる。必要により被写体を照明する照明装置を移動台３３に備えてもよい。
【００３５】
液滴吐出装置１０は、上記構成の他にも、ヘッドユニット９に搭載された複数の液滴吐出ヘッド５０のノズルの目詰まりの解消、ノズル面の異物や汚れの除去などのメンテナンスを行うメンテナンス機構が、複数の液滴吐出ヘッド５０を臨む位置に配設されているが図示省略した。
【００３６】
図２は液滴吐出ヘッドの構造を示す概略図である。同図（ａ）は概略分解斜視図、同図（ｂ）はノズル部の構造を示す断面図である。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５０は、液滴Ｄが吐出される複数のノズル５２を有するノズルプレート５１と、複数のノズル５２がそれぞれ連通するキャビティ５５を区画する隔壁５４を有するキャビティプレート５３と、各キャビティ５５に対応するエネルギー発生手段としての振動子５９を有する振動板５８とが、順に積層され接合された構造となっている。
【００３７】
キャビティプレート５３は、ノズル５２に連通するキャビティ５５を区画する隔壁５４を有すると共に、このキャビティ５５に液状体を充填するための流路５６，５７を有している。流路５７は、ノズルプレート５１と振動板５８とによって挟まれ、出来上がった空間が、液状体が貯留されるリザーバの役目を果たす。
【００３８】
液状体は、液状体供給機構から配管を通じて供給され、振動板５８に設けられた供給孔５８ａを通じてリザーバに貯留された後に、流路５６を通じて各キャビティ５５に充填される。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、振動子５９は、ピエゾ素子５９ｃと、ピエゾ素子５９ｃを挟む一対の電極５９ａ，５９ｂとからなる圧電素子である。外部から一対の電極５９ａ，５９ｂに駆動電圧パルスが印加されることにより接合された振動板５８を変形させる。これにより隔壁５４で仕切られたキャビティ５５の体積が増加して、液状体がリザーバからキャビティ５５に吸引される。そして、駆動電圧パルスの印加が終了すると、振動板５８は元に戻り充填された液状体を加圧する。これにより、ノズル５２から液状体を液滴Ｄとして吐出できる構造となっている。ピエゾ素子５９ｃへ印加される駆動電圧パルスを制御することにより、それぞれのノズル５２に対して液状体の吐出制御を行うことができる。
【００４０】
液滴吐出ヘッド５０は、圧電素子（ピエゾ素子）を備えたものに限らない。振動板５８を静電吸着により変位させる電気機械変換素子を備えたものや、液状体を加熱してノズル５２から液滴Ｄとして吐出させる電気熱変換素子を備えたものでもよい。
【００４１】
図３（ａ）および（ｂ）は、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である。詳しくは、同図（ａ）はセットテーブル５に対向する側から見た図、同図（ｂ）はヘッドユニットを複数配置する場合の概略平面図である。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、異なる種類の液状体を吐出する３つの液滴吐出ヘッド５０を１つの群として、４つのヘッド群５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄが、第１の方向としての主走査方向（Ｘ軸方向）と第２の方向としての副走査方向（Ｙ軸方向）とにそれぞれ２群ずつヘッドプレート９ａに配置されている。液滴吐出ヘッド５０は、１８０個のノズル５２がほぼ等間隔Ｐ１（およそ１４０μｍ）で配列した２つのノズル列５２ａ，５２ｂを有している。ノズル列５２ａとノズル列５２ｂとは副走査方向にほぼ等間隔Ｐ１の半分ずれた状態で配設されている。すなわち、主走査方向から見れば３６０個のノズル５２がノズルピッチＰ２（およそ７０μｍ）で配置された状態となっている。以降、３６０個のノズル５２の列をノズル列６０とする。
【００４３】
ヘッド群５０Ａとヘッド群５０Ｂとにおいて、各液滴吐出ヘッド５０は、ノズル列６０がその全長（Ｐ２×３６０）の３分の１ずつ副走査方向にずれて配置されている。また、主走査方向から見て同一種類の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド５０（例えばヘッドＲ１とヘッドＲ２）は、ノズル列６０がノズルピッチＰ２を置いて副走査方向に連続するように配置されている。ヘッド群５０Ｃ，５０Ｄにおいても同様な液滴吐出ヘッド５０の配置となっている。さらに、ヘッド群５０Ｂとヘッド群５０Ｃとにおいて主走査方向から見て最も近接して位置する同一種類の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド５０（例えばヘッドＲ２とヘッドＲ３）のノズル列６０の間隔が、（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２となっている。
【００４４】
図３（ｂ）に示すように、マザー基板Ｗの大きさに応じて、複数のヘッドユニット９を副走査方向に配置する場合、隣接する２つのヘッドプレート９ａの間隔Ｌ１は、主走査方向から見て最も近接して位置する同一種類の液状体を吐出する複数の液滴吐出ヘッド５０（例えばヘッドＲ４とヘッドＲ５）のノズル列６０の間隔が、（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２となるように設定されている。
【００４５】
このようなヘッドユニット９を用いて、Ｘ軸方向への主走査とＹ軸方向へ（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２の間隔で移動させる副走査とを繰り返して行えば、副走査方向に連続した描画範囲に、３種の異なる液状体を吐出することが可能となる。
【００４６】
次に液滴吐出装置１０の制御系について説明する。図４は、液滴吐出装置の制御系を示すブロック図である。液滴吐出装置１０の制御系は、液滴吐出ヘッド５０、ワーク移動機構２０、ヘッド移動機構３０等を駆動する各種ドライバを有する駆動部４６と、駆動部４６を含め液滴吐出装置１０を制御する制御部４とを備えている。また、カメラ１２が接続された画像処理部４９を備えている。
【００４７】
駆動部４６は、ワーク移動機構２０およびヘッド移動機構３０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４７と、液滴吐出ヘッド５０を吐出制御するヘッドドライバ４８と、メンテナンス機構の各メンテ用ユニットを駆動制御するメンテナンス用ドライバ（図示省略）とを備えている。
【００４８】
制御部４は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、Ｐ−ＣＯＮ４４とを備え、これらは互いにバス４５を介して接続されている。Ｐ−ＣＯＮ４４には、上位コンピュータ１１が接続されている。ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１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、描画動作や機能回復処理等を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域とを有している。
【００４９】
ＲＡＭ４３は、マザー基板Ｗに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、マザー基板Ｗおよび各液滴吐出ヘッド５０（実際には、ノズル列５２ａ，５２ｂ）の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。Ｐ−ＣＯＮ４４には、駆動部４６の各種ドライバ等や画像処理部４９が接続されており、ＣＰＵ４１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組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ４４は、上位コンピュータ１１からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス４５に取り込むと共に、ＣＰＵ４１と連動して、ＣＰＵ４１等からバス４５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４６に出力する。
【００５０】
そして、ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ４４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ４３内の各種データ等を処理した後、Ｐ−ＣＯＮ４４を介して駆動部４６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１０全体を制御している。例えば、ＣＰＵ４１は、液滴吐出ヘッド５０、ワーク移動機構２０およびヘッド移動機構３０を制御して、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとを対向配置させ、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの相対移動に同期して、各液滴吐出ヘッド５０の複数のノズル５２からマザー基板Ｗに液状体を液滴Ｄとして吐出して描画を行う。この場合、Ｘ軸方向へのマザー基板Ｗの移動に同期して液状体を吐出することを主走査と呼び、Ｙ軸方向に複数の液滴吐出ヘッド５０が搭載されたヘッドユニット９を移動させることを副走査と呼ぶ。本実施形態の液滴吐出装置１０は、主走査と副走査とを組み合わせて複数回繰り返すことにより液状体を吐出描画することができる。主走査は、液滴吐出ヘッド５０に対して一方向へのマザー基板Ｗの移動に限らず、マザー基板Ｗを往復させて行うこともできる。
【００５１】
また、ＣＰＵ４１は、ヘッド移動機構３０を駆動して移動台３３をＹ軸方向に移動させ、搭載されたカメラ１２をマザー基板Ｗと対向させる。そして、液滴Ｄが着弾したマザー基板Ｗの表面を観察すると共に撮像する。マザー基板Ｗに対してカメラ１２を移動して観察する位置情報は、上位コンピュータ１１により生成され観察座標として予めＲＡＭ４３に入力されている。画像処理部４９はＰ−ＣＯＮ４４を介して上位コンピュータ１１と接続されている。上位コンピュータ１１は、カメラ１２が撮像し画像処理部４９によって変換された画像情報を表示部（図示省略）に表示することができ、オペレータは、液滴Ｄの着弾状態を確認することができる。
【００５２】
画像処理部４９は、撮像された画像を画像情報としてのビットマップデータに変換する。ＣＰＵ４１は、このビットマップデータから液滴Ｄの着弾位置や着弾径を演算することができる。演算結果は、ＲＡＭ４３に書き込まれる。詳細については後述する液状体の描画方法において説明する。
【００５３】
次に、図５、図６を参照して、液滴吐出ヘッドの吐出制御方法について説明する。図５は吐出制御の詳細を示すブロック図である。図５に示すように、制御部４は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、Ｐ−ＣＯＮ４４、バス４５の他に、駆動信号（ＣＯＭ）を生成する駆動信号生成回路７１と、クロック信号（ＣＫ）を生成する発信回路７２とを備えている。ヘッドドライバ４８は、シフトレジスタ７３と、ラッチ回路７４と、レベルシフタ７５と、スイッチ７６とを備え、液滴吐出ヘッド５０の各ノズル５２に対応する振動子５９に選択的に駆動信号（ＣＯＭ）を印加できるように構成されている。
【００５４】
上位コンピュータ１１は、描画対象面において液滴Ｄをドットとして配置する制御データとしての配置情報を制御部４に伝送する。配置情報は、マザー基板Ｗに対する複数のノズル５２の相対的な吐出位置、液滴Ｄを吐出するノズル５２の選択、液滴Ｄの吐出回数、液滴Ｄを吐出する際の駆動条件を含むものである。そして制御部４は、これらの制御データに基づいて、ノズルデータ信号（ＳＩ）や駆動信号（ＣＯＭ）を、ノズル列単位ごとに次のように生成する。
【００５５】
すなわち、ＣＰＵ４１は、制御データをデコードしてノズルごとのＯＮ／ＯＦＦ情報を含むノズルデータを生成する。また、駆動信号生成回路７１は、ＣＰＵ４１が算出したノズルデータに基づいて駆動信号（ＣＯＭ）の設定および生成を行う。
【００５６】
ノズルデータをシリアル信号化したノズルデータ信号（ＳＩ）は、クロック信号（ＣＫ）に同期してシフトレジスタ７３に伝送され、ノズル５２ごとのＯＮ／ＯＦＦ情報がそれぞれ記憶される。そして、ＣＰＵ４１で生成されたラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路７４に入力されることで、ノズルデータがラッチされる。ラッチされたノズルデータはレベルシフタ７５によって増幅され、ノズルデータが「ＯＮ」の場合には所定の電圧がスイッチ７６に供給される。また、ノズルデータが「ＯＦＦ」の場合には、スイッチ７６への電圧供給は行われない。
【００５７】
かくして、レベルシフタ７５で昇圧された電圧がスイッチ７６に供給されている間は、振動子５９に駆動信号（ＣＯＭ）が印加され、液滴Ｄがノズル５２から吐出される（図２参照）。
【００５８】
このような吐出制御は、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの相対移動（主走査）に同期して、図６に示すように周期的に行われる。
【００５９】
図６は吐出制御の制御信号を示す図である。図６に示すように、駆動信号（ＣＯＭ）は、放電パルス２０１、充電パルス２０２、放電パルス２０３を有する一連のパルス群２００−１，２００−２…が中間電位２０４で接続された構成となっている。そして、一つのパルス群によって、次のように一つの液滴Ｄを吐出するようになっている。
【００６０】
すなわち、放電パルス２０１によって、電位レベルを上昇させると共に液状体をキャビティ５５（図２（ｂ）参照）内に引き込む。次に、急峻な充電パルス２０２によって、キャビティ５５内の液状体を急激に加圧し、液状体をノズル５２から押し出して液滴化する（吐出）。最後に放電パルス２０３によって、降下した電位レベルを中間電位２０４に戻すと共に、充電パルス２０２によって生じたキャビティ５５内の圧力振動（固有振動）を打ち消す。
【００６１】
駆動信号（ＣＯＭ）における電圧成分Ｖｃ，Ｖｈや時間成分（パルスの傾きやパルス間の接続間隔など）などは、吐出量や吐出安定性などに大きく関わっているパラメータであり、予め適切な設計を要するものである。この場合、ラッチ信号（ＬＡＴ）の周期は、液滴吐出ヘッド５０の固有周波数特性を考慮して２０ｋＨｚに設定されている。また、主走査における液滴吐出ヘッド５０とマザー基板Ｗとの相対移動速度（この場合、セットテーブル５をＸ軸方向に移動させる移動速度）が２００ｍｍ／秒に設定されている。したがって、吐出分解能が相対移動速度をラッチ周期で除したものとすれば、吐出分解能の単位が１０μｍとなる。すなわち、吐出分解能の単位でノズル５２ごとに吐出タイミングを設定することが可能である。言い換えればマザー基板Ｗの表面に１０μｍ単位の吐出間隔で液滴Ｄを配置することができる。なお、ラッチ信号の発生タイミングを移動台２２に備えられたエンコーダ（図示省略）が出力するパルスを基準とすれば、移動分解能（この場合およそ１μｍ）の単位で吐出タイミングを制御することも可能である。
【００６２】
液滴吐出装置１０によれば、各液滴吐出ヘッド５０のノズル５２ごとあるいはノズル列５２ａ，５２ｂごとに、吐出量、吐出タイミングを変えて液状体を液滴Ｄとして吐出することが可能である。例えば、主走査におけるワークと各液滴吐出ヘッド５０（実質的にはノズル列５２ａ，５２ｂ）との相対位置が設計上の位置からずれると、吐出された液滴Ｄが所望の着弾位置からずれて着弾する。このような着弾位置のずれのうち、主走査方向へのずれについてノズル列５２ａ，５２ｂごとに吐出タイミングを変えることにより補正することが可能である。言い換えれば液滴吐出ヘッド５０ごとに補正することが可能である。液滴吐出装置１０の構成に基づく着弾位置ずれの要因としては、ヘッドユニット９における各液滴吐出ヘッド５０の配置精度、ヘッドユニット９のキャリッジ８に対する配置精度、キャリッジ８が設けられた移動台３２のＹ軸方向への移動精度、セットテーブル５のＸ軸方向への移動精度等が考えられる。なお、ノズル５２から吐出された液滴Ｄの飛行曲がりによる着弾位置ずれは、必ずしも一定の方向に定常的に発生するとは限らないので、着弾位置精度を向上させるという観点からは、別の対応が求められる。例えば、複数のノズル５２のうち、飛行曲がりが生ずるノズル５２を選択せずに吐出する方法が挙げられる。
【００６３】
ゆえに、液滴吐出装置１０は、ヘッド移動機構３０によりヘッドユニット９をマザー基板Ｗと対向させ、ワーク移動機構２０による主走査に同期して、ヘッドユニット９に備えられた合計１２個の液滴吐出ヘッド５０から液状体を液滴Ｄとして高い位置精度で吐出することが可能である。
【００６４】
次に、本実施形態の液滴吐出装置１０を用いたカラーフィルタの製造方法について説明する。まず、カラーフィルタを有する電気光学装置としての液晶表示装置について簡単に説明する。図７は、液晶表示装置の構造を示す概略分解斜視図である。
【００６５】
図７に示すように、液晶表示装置５００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）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、着色層を有するカラーフィルタ５０５を具備する対向基板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、対向基板５０１と素子基板５０８と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の外面側となる対向基板５０１と素子基板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。
【００６６】
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複数の画素領域としての着色領域をマトリクス状に区画する隔壁部としてのバンク５０４と、区画された複数の着色領域にＲＧＢ３色の着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂとを備えている。バンク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、バンク５０４とバンク５０４によって区画された着色層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５０５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。
【００６７】
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、各画素電極５１０に対応して形成された複数のＴＦＴ素子５１１とを備えている。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。
【００６８】
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。
【００６９】
なお、液晶を挟む対向基板５０１と素子基板５０８の表面には、液晶の分子を一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、図示省略した。また、上偏光板５１４と下偏光板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。
【００７０】
上記液晶表示装置５００は、カラーフィルタ５０５を備えた対向基板５０１がマトリクス状に複数区画形成されたマザー基板Ｗと、同じく素子基板５０８がマトリクス状に複数区画形成されたマザー基板とが液晶を挟んで接合された構造体を所定の位置で切断して取り出すことにより製造される。
【００７１】
図８は、マザー基板を示す概略平面図である。図８に示すように、マザー基板Ｗには、例えば、１つの液晶表示装置５００におけるカラーフィルタ５０５（図７参照）の形成領域を１チップ領域として、９つのチップ領域Ｃ１〜Ｃ９がマトリクス状に設けられている。各チップ領域Ｃ１〜Ｃ９には、Ｙ軸方向に同色の着色領域Ａがストライプ状に並んでいる。
【００７２】
＜カラーフィルタの製造方法＞
図９（ａ）〜（ｅ）は、カラーフィルタの製造方法を示す概略断面図である。上記のような３色の着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを有するカラーフィルタ５０５の製造方法は、対向基板５０１の表面にバンク５０４を形成する工程と、バンク５０４によって区画された着色領域Ａを表面処理する工程とを備えている。また、液滴吐出装置１０を用いて表面処理された着色領域Ａに着色層形成材料を含む３種（３色）の液状体を液滴Ｄとして吐出描画する描画工程と、描画された液状体を乾燥して着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを形成する固化工程としての成膜工程とを備えている。さらにバンク５０４と着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂとを覆うようにＯＣ層５０６を形成する工程と、ＯＣ層５０６を覆うようにＩＴＯからなる透明な対向電極５０７を形成する工程とを備えている。
【００７３】
バンク５０４を形成する工程では、図９（ａ）に示すように、まずブラックマトリクスとしての下層バンク５０２を対向基板５０１上に形成する。下層バンク５０２の材料は、例えば、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ等の不透明な金属、あるいはこれらの金属の酸化物等の化合物を用いることができる。下層バンク５０２の形成方法としては、蒸着法あるいはスパッタ法で上記材料からなる膜を対向基板５０１上に成膜する。膜厚は、遮光性が保たれる膜厚を選定された材料に応じて設定すればよい。例えば、Ｃｒならば、１００〜２００ｎｍが好ましい。そして、フォトリソグラフィ法により開口部５０２ａ（図７参照）に対応する部分以外の膜表面をレジストで覆い、上記材料に対応する酸等のエッチング液を用いて膜をエッチングする。これにより開口部５０２ａを有する下層バンク５０２が形成される。
【００７４】
次に上層バンク５０３を下層バンク５０２の上に形成する。上層バンク５０３の材料としては、アクリル系の感光性樹脂材料を用いることができる。また、感光性樹脂材料は、遮光性を有することが好ましい。上層バンク５０３の形成方法としては、例えば、下層バンク５０２が形成された対向基板５０１の表面に感光性樹脂材料をロールコート法やスピンコート法で塗布し、乾燥させて厚みがおよそ２μｍの感光性樹脂層を形成する。そして、着色領域Ａに対応した大きさで開口部が設けられたマスクを対向基板５０１と所定の位置で対向させて露光・現像することにより、上層バンク５０３を形成する方法が挙げられる。これにより対向基板５０１上に複数の着色領域Ａをマトリクス状に区画するバンク５０４が形成される。そして表面処理工程へ進む。
【００７５】
表面処理工程では、Ｏ2を処理ガスとするプラズマ処理とフッソ系ガスを処理ガスとするプラズマ処理とを行う。すなわち、着色領域Ａが親液処理され、その後感光性樹脂からなる上層バンク５０３の表面（壁面を含む）が撥液処理される。そして、描画工程へ進む。
【００７６】
描画工程では、図９（ｂ）に示すように、表面処理された各着色領域Ａのそれぞれに、対応する液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを液滴Ｄとして吐出する。液状体８０ＲはＲ（赤色）の着色層形成材料を含むものであり、液状体８０ＧはＧ（緑色）の着色層形成材料を含むものであり、液状体８０ＢはＢ（青色）の着色層形成材料を含むものである。液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド５０に各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを充填する。そして、液滴Ｄをドットとして着色領域Ａに配置する配置情報に基づいてヘッドユニット９とマザー基板Ｗとを相対移動させ、各液滴吐出ヘッド５０から各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを着色領域Ａに向けて吐出する主走査を行う。各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂは、後述する液状体の描画方法を用いて吐出されるので、着色領域Ａの面積に応じて必要量が付与される。
【００７７】
次に成膜工程では、図９（ｃ）に示すように、吐出描画された各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを一括乾燥し、溶剤成分を除去して各着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを成膜する。乾燥方法としては、溶剤成分を均質に乾燥可能な減圧乾燥などの方法が望ましい。そして、ＯＣ層形成工程へ進む。
【００７８】
ＯＣ層形成工程では、図９（ｄ）に示すように、着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂと上層バンク５０３とを覆うようにＯＣ層５０６を形成する。ＯＣ層５０６の材料としては、透明なアクリル系樹脂材料を用いることができる。形成方法としては、スピンコート法、オフセット印刷などの方法が挙げられる。ＯＣ層５０６は、着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂが形成された対向基板５０１の表面の凹凸を緩和して、後にこの表面に膜付けされる対向電極５０７を平担化するために設けられている。また、対向電極５０７との密着性を確保するために、ＯＣ層５０６の上にさらにＳｉＯ2などの薄膜を形成してもよい。そして、透明電極形成工程へ進む。
【００７９】
透明電極形成工程では、図９（ｅ）に示すように、スパッタ法や蒸着法を用いてＩＴＯなどの透明電極材料を真空中で成膜して、ＯＣ層５０６を覆うように全面に対向電極５０７を形成する。
【００８０】
図１０（ａ）および（ｂ）は、描画工程におけるワークとヘッドユニットとの相対的な配置を示す概略平面図である。マザー基板Ｗの大きさに対応して２つのヘッドユニット９を配置した場合を示す。なお、図面上の各液滴吐出ヘッド５０を示す四角形のＹ軸方向の幅は、当該液滴吐出ヘッド５０の有効なノズル列６０の全長に対応した描画幅Ｉｗを示すものである。
【００８１】
図１０（ａ）に示すように、制御部４は、ヘッド移動機構３０のリニアモータを駆動して、移動台３２を移動させヘッドユニット９をマザー基板Ｗに対向させる。そして主走査に際して、ヘッド群５０ＤのヘッドＢ４がマザー基板Ｗの全描画領域のＹ軸方向の端を描画可能な位置に位置決めする。また、隣合うヘッドユニット９の間隔Ｌ１は、（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２となるように、ヘッド移動機構３０により調整される。
【００８２】
制御部４は、ワーク移動機構２０のリニアモータを駆動させて、セットテーブル５に載置されたマザー基板ＷをＸ軸方向（主走査方向）に移動させ、これに同期して各液滴吐出ヘッド５０から異なる種類の液状体を吐出する。これにより、ヘッドＢ３とヘッドＢ４が１回目に描画可能な描画幅を幅Ｅｂ1とすると、副走査方向に（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２の間隔を置いた幅Ｅｂ1の分割描画領域において、Ｂ列に並ぶ着色領域Ａに対応する液状体８０Ｂが吐出される。他の異なる種類の液状体８０Ｒ，８０Ｇの吐出においても同様である。
【００８３】
次に図１０（ｂ）に示すように、制御部４は、各ヘッドユニット９を副走査方向に距離（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２移動させる改行動作を行う。そして再び主走査による描画動作を行う。ヘッドＢ３とヘッドＢ４の液滴吐出ヘッド５０が描画可能な描画幅を幅Ｅｂ2とすると、幅Ｅｂ1＝幅Ｅｂ2＝（Ｐ２×３６０）×２＋Ｐ２であるため、少なくとも２回の主走査を行えば、マザー基板Ｗの全描画領域に渡って異なる液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを吐出することができる。マザー基板Ｗの全描画領域のＹ軸方向の端では、ヘッドＧ４、ヘッドＲ４で描画できない領域が発生する。制御部４は、ヘッド移動機構３０を駆動して、各ヘッドユニット９を移動させる副走査と主走査による描画動作とを繰り返す。これにより複数の液滴吐出ヘッド５０の描画幅を最大限に利用して全描画領域の着色領域Ａに異なる種類の液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを偏りなく吐出する。
【００８４】
上記描画工程では、３色の液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂをほぼ同時に吐出する。このような描画方法においては、必要量の各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを液滴Ｄとして対応する着色領域Ａに高い位置精度で着弾させることが要求される。例えば、ノズル５２から吐出された液滴Ｄが本来着弾すべき着色領域Ａに着弾せず、他の異なる液状体が付与されるべき着色領域Ａに着弾すると、異種の液状体同士が混じり合って所謂混色が発生する。このような吐出不具合はカラーフィルタ５０５の製造における歩留りに影響する。また、液晶表示装置５００においては、混色となった着色層５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂを有する画素は色ムラなどの不良画素となる。本発明の液状体の描画方法は、このような課題を考慮してなされた。
【００８５】
＜液状体の描画方法＞
次に、本実施形態の液状体の描画方法について、図１１から図１４に基づいて説明する。図１１は液状体の描画方法を示すフローチャートである。
【００８６】
図１１に示すように、本実施形態の液状体の描画方法は、着弾観察用の液滴Ｄを吐出する第１吐出工程（ステップＳ１）と、液滴Ｄが吐出された着色領域Ａを観察する着弾観察工程（ステップＳ２）と、得られた液滴Ｄの着弾位置情報を基に各着色領域Ａに液滴Ｄをドットとして配置する配置情報を補正する配置情報補正工程（ステップＳ３）と、補正された配置情報に基づいて液滴Ｄを吐出する第２吐出工程（ステップＳ４）と、を備えている。
【００８７】
図１２（ａ）および（ｂ）は、第１吐出工程における液滴の配置を示す概略平面図である。図１１のステップＳ１では、図１２（ａ）に示すように、緑色（Ｇ）の各着色領域Ａに液状体８０Ｇの液滴Ｄを１滴吐出する。その際に、同色の着色領域ＡのＹ軸方向に平行な仮想中心線ＣＬ上に液滴Ｄが着弾するように吐出制御する。これにより液滴ＤがＸ軸方向に偏って着弾しないので、バンク５０４に接触して着弾形状が崩れることを低減できる。
【００８８】
液滴の着弾位置情報を精度よく得るには、主走査における往動と復動とに分けて液滴Ｄをできるだけ離間して着弾させる方がよい。そこで、隣接する着色領域Ａに掛かるノズル列５２ａ，５２ｂのうち最も離れたノズルＮ１とノズルＮ８とを選択して、主走査における往動と復動とに分けて液滴Ｄ１と液滴Ｄ２とを吐出する。この場合、１回の主走査は、ヘッドユニット９を改行動作させないで往復させる。当然ながらバンク５０４により区画された着色領域Ａの大きさやノズル５２のノズルピッチにより液滴Ｄ１，Ｄ２を吐出するノズル５２の選択が変わる。これらの液滴Ｄ１および液滴Ｄ２の配置は、上位コンピュータ１１を用いて予めビットマップデータとして生成しておく。
【００８９】
また、図１２（ｂ）に示すように、同色の着色領域Ａごとの仮想中心線ＣＬ上に２滴の液滴Ｄを吐出してもよい。その場合には、隣接する着色領域Ａに掛かるノズル列５２ａ，５２ｂのうちそれぞれ離れたノズルＮ１とノズルＮ４、ノズルＮ６とノズルＮ８を選択して、主走査における往動と復動とに分けて液滴Ｄ３、液滴Ｄ４、液滴Ｄ５、液滴Ｄ６を吐出する。これによれば、後の着弾観察工程において少なくとも１つの着色領域Ａを観察すれば済む。そして、ステップＳ２へ進む。
【００９０】
図１１のステップＳ２は、着弾観察工程である。ステップＳ２では、制御部４は、ヘッド移動機構３０のリニアモータを駆動して、カメラ１２を液滴Ｄが吐出された着色領域Ａと対向するように移動台３３を移動させる。図１２（ａ）に示すように液滴Ｄ１と液滴Ｄ２とが着弾した着色領域Ａを少なくとも撮像する。画像処理部４９は、撮像された画像をビットマップに変換する。ＣＰＵ４１は、バンク５０４のビットパップから仮想中心線ＣＬを求める。また、液滴Ｄ１の着弾形状を示すビットマップから着弾位置としての着弾中心を求める。求められた仮想中心線ＣＬと着弾中心とのＸ軸方向の距離ｘ１を演算する。また、液滴Ｄ１の着弾中心とバンク５０４の内壁からの距離ｙ１を演算する。液滴Ｄ２の場合も同様にｘ２とｙ２を演算して求める。演算結果は、ＲＡＭ４３に記憶される。
【００９１】
図１２（ｂ）に示すように着色領域Ａに２滴の液滴Ｄを吐出した場合も同様である。液滴Ｄ３に対して距離ｘ３と距離ｙ３を求める。液滴Ｄ４に対して距離ｘ４と距離ｙ４を求める。液滴Ｄ５に対して距離ｘ５と距離ｙ５を求める。液滴Ｄ６に対して距離ｘ６と距離ｙ６を求める。
【００９２】
図１２（ａ）および（ｂ）における各液滴Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６の配置は、言い換えればマザー基板Ｗに対して各液滴Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を吐出したノズル５２の相対的な位置を示すものである。さらには、主走査における往動と復動とに分けて吐出されているので、実際の着弾位置精度を示すものである。なお、実際には、着弾後の液滴は、着色領域Ａ内において平面視ほぼ円形に濡れ広がるので、撮像までに時間が経過していても、画像処理により着弾中心を導くことが可能である。
【００９３】
この場合、ステップＳ１の第１吐出工程では、緑色（Ｇ）の着色領域Ａに液状体８０Ｇの液滴Ｄを吐出した。図１０に示したように、ヘッドユニット９には、１２個の液滴吐出ヘッド５０が配置されている。したがって、着弾位置情報を基に主走査における各液滴吐出ヘッド５０とマザー基板Ｗとの相対的な位置を補正するには、少なくとも１回の主走査において吐出描画される幅Ｅｂ1の分割描画領域において液滴Ｄの着弾位置を求めることが望ましい。一方で広範囲に渡って着弾観察すると生産性の低下を招くことになる。そこで、具体的にどの着色領域Ａに着弾した液滴Ｄを観察するのか説明する。図１３は、着弾観察の方法を示す概略平面図である。
【００９４】
図１３に示すように、本実施形態の着弾観察工程では、１つのヘッド群のうち主走査方向において中央に位置する液状体８０Ｇを吐出する液滴吐出ヘッド５０が掛かる着色領域Ａを観察した。より具体的には、例えばヘッド群５０ＤのヘッドＧ４において、ノズル列５２ａ，５２ｂのほぼ中央に位置するノズル５２が主走査によって掛かる着色領域Ａを観察した。これにより、効率的に液滴Ｄ１と液滴Ｄ２の着弾位置情報を得ることができる。他のヘッド群５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃにおいても同様である。また、複数のヘッドユニット９を用いる場合もそれぞれのヘッド群に対応して着弾観察する着色領域Ａの座標を予め決めておく。このような観察座標は、上位コンピュータ１１を用いて、主走査における各液滴吐出ヘッド５０（実際には、ノズル列５２ａ，５２ｂ）の配置情報を基に生成することが可能である。そして、ステップＳ３へ進む。
【００９５】
図１１のステップＳ３は配置情報補正工程である。ステップＳ３では、ステップＳ２で求められた距離ｘ，ｙに基づいて、必要量の液状体を所定数の液滴Ｄとして着色領域Ａにドットとして配置する配置情報におけるマザー基板Ｗに対する各液滴吐出ヘッド５０（ノズル列５２ａ，５２ｂ）、ヘッドユニット９の相対位置を補正する。
【００９６】
補正方法としては、主走査におけるヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの相対的な吐出開始位置を補正する方法が挙げられる。第２吐出工程では、２つのヘッドユニット９を改行動作させるので、副走査方向において吐出開始位置を補正することも含まれる。これらは、いわゆる吐出開始位置をハード的にワーク移動機構２０とヘッド移動機構３０とを用いてオフセットする方法である。
【００９７】
さらに、上記のようなオフセット方法に加えて、主走査方向の着弾位置ずれの補正については、エネルギー発生手段としての振動子５９を駆動する吐出タイミングを変えるソフト的な方法が挙げられる。これによれば、ヘッドユニット９に搭載された液滴吐出ヘッド５０ごと、あるいはノズル列５２ａ，５２ｂごとの着弾位置ずれを補正することが可能である。
【００９８】
なお、主走査方向のずれは、距離ｘをそのまま用いて統計処理することにより補正値として用いることができる。副走査方向のずれは、配置情報におけるノズル５２の位置情報を基に演算する。したがって、バンク５０４の内壁からの距離ｙに限らず、バンク５０４で区画された着色領域Ａの境界線からの距離として画像情報としてのビットマップから求めてもよい。これによれば、バンク５０４の形成精度に影響され難い。そして、ステップＳ４へ進む。
【００９９】
図１１のステップＳ４は、第２吐出工程である。図１４（ａ）および（ｂ）は、第２吐出工程における液滴の配置を示す概略図である。ステップＳ４では、まず図１４（ａ）に示すように、ヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの主走査における往動において、例えば、ノズル列５２ａ，５２ｂのうち赤色（Ｒ）の着色領域Ａに掛かるノズルＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を選択して、それぞれ５回の吐出を行う。そして、図１４（ｂ）に示すように、副走査方向にずらしたヘッドユニット９とマザー基板Ｗとの主走査における復動において、ノズル列５２ａ，５２ｂのうち赤色（Ｒ）の着色領域Ａに掛かるノズルＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を選択して、それぞれ５回の吐出を行う。これにより同色の着色領域Ａに合計３５滴の液滴Ｄを着弾させる。他の緑色（Ｇ）の着色領域Ａおよび青色（Ｂ）の着色領域Ａにおいても同様である。このような液滴Ｄの配置は、ステップＳ３において補正された配置情報に基づいている。
【０１００】
図１２（ａ）に示したように、ステップＳ１の第１吐出工程において、緑色（Ｇ）の着色領域Ａには、１滴の液滴が先行して吐出されているため、合計の液滴数が３６滴となるが、吐出ムラにはなり難い。また、図１２（ｂ）に示したように着色領域Ａに先行して２滴の液滴Ｄを吐出する場合など、必要量の液状体を厳格に付与したい場合には、第２吐出工程において、各着色領域Ａに吐出する液滴Ｄの所定数から第１吐出工程で吐出した液滴Ｄの数を予め除くように配置情報における吐出回数を変えておく。
【０１０１】
このような液状体の描画方法によれば、第２吐出工程では補正された配置情報に基づいて液滴Ｄが吐出されるので、位置精度よく着色領域Ａに着弾させること可能である。また、必要量の液状体を液滴Ｄとして着色領域Ａごとに安定的に付与することが可能である。
【０１０２】
なお、このような液状体の描画方法は、液滴吐出装置１０の稼動開始時や液滴吐出ヘッド５０またはヘッドユニット９を交換した後などに実施することが望ましい。配置情報を１度補正すれば、以降、補正された配置情報に基づいて第２吐出工程を繰り返して行ってもよい。
【０１０３】
さらに、第１吐出工程で着弾観察用の液滴Ｄを吐出するノズル５２において、吐出抜けや飛行曲がりなどの吐出不具合が生ずる場合には、他のノズル５２を選択することは言うまでもない。
【０１０４】
上記実施形態１の効果は、以下の通りである。
（１）上記実施形態１の液状体の描画方法は、第１吐出工程で着弾観察用の液滴Ｄを緑色（Ｇ）の着色領域Ａの仮想中心線ＣＬ上に１滴吐出する。着弾観察工程で得られた着色領域Ａの画像情報から液滴Ｄの着弾中心に対して仮想中心線ＣＬとの距離ｘとバンク５０４との距離ｙとを演算して求める。配置情報補正工程では、距離ｘ，ｙに基づいて配置情報におけるマザー基板Ｗと複数のノズルとしてのノズル列５２ａ，５２ｂ（ノズル列６０）との相対位置を補正する。第２吐出工程では、補正された配置情報に基づいて液滴Ｄを吐出する。したがって、液滴Ｄを位置精度よく着色領域Ａに着弾させることができる。液滴Ｄをマザー基板Ｗ以外の被吐出物に吐出して着弾位置情報を得る場合に比べて、直接マザー基板Ｗに吐出するので、液状体を無駄にしない。
【０１０５】
（２）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第１吐出工程では、着弾観察用の液滴Ｄを主走査の往動と復動とに分けて着色領域Ａごとに吐出する。したがって、液滴Ｄの着弾位置情報を往動と復動とに対応して入手することができる。この着弾位置情報に基づいて配置情報が補正されるので、第２吐出工程では、より高い位置精度で液滴Ｄを着弾させることができる。
【０１０６】
（３）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第２吐出工程では、第１吐出工程で吐出した液滴Ｄの数を除いた所定数の液滴Ｄを対応する着色領域Ａに吐出するように配置情報を補正可能なため、必要量の液状体を無駄なく着色領域Ａに付与することができる。
【０１０７】
（４）上記実施形態のカラーフィルタ５０５の製造方法は、上記実施形態１の液状体の描画方法を用いて、３色の液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを吐出する。したがって、必要量の液状体を液滴Ｄとして無駄なく且つ位置精度よく着色領域Ａに着弾させて、所望の光学特性を有するカラーフィルタ５０５を製造することができる。また、このカラーフィルタ５０５を有する対向基板５０１を用いれば、見映えのよい表示品質を有する液晶表示装置５００を提供することができる。
【０１０８】
（実施形態２）
次に上記実施形態１の液状体の描画方法を適用した他の実施形態として、発光層を有する有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【０１０９】
まず、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置について簡単に説明する。図１５は、有機ＥＬ表示装置の要部構造を示す概略断面図である。図１５に示すように、有機ＥＬ表示装置６００は、有機ＥＬ素子としての発光素子部６０３を有する素子基板６０１と、素子基板６０１と空間６２２を隔てて封着された封止基板６２０とを備えている。また素子基板６０１は、素子基板６０１上に回路素子部６０２を備えており、発光素子部６０３は、回路素子部６０２上に重畳して形成され、回路素子部６０２により駆動されるものである。発光素子部６０３には、３色の発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂが画素領域としての発光層形成領域Ａに形成され、ストライプ状となっている。素子基板６０１は、３色の発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂに対応する３つの発光層形成領域Ａを１組の絵素とし、この絵素が素子基板６０１の回路素子部６０２上にマトリクス状に配置されたものである。有機ＥＬ表示装置６００は、発光素子部６０３からの発光が素子基板６０１側に出射するものである。
【０１１０】
封止基板６２０は、ガラスまたは金属からなるもので、封止樹脂を介して素子基板６０１に接合されており、封止された内側の表面には、ゲッター剤６２１が貼り付けられている。ゲッター剤６２１は、素子基板６０１と封止基板６２０との間の空間６２２に侵入した水または酸素を吸収して、発光素子部６０３が侵入した水または酸素によって劣化することを防ぐものである。なお、このゲッター剤６２１は省略しても良い。
【０１１１】
素子基板６０１は、回路素子部６０２上に複数の画素領域としての発光層形成領域Ａを有するものであって、複数の発光層形成領域Ａを区画する隔壁部６１８と、複数の発光層形成領域Ａに形成された電極６１３と、電極６１３に積層された正孔注入／輸送層６１７ａとを備えている。また複数の発光層形成領域Ａ内に発光層形成材料を含む３種の液状体を付与して形成された発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂを有する発光素子部６０３を備えている。隔壁部６１８は、下層バンク６１８ａと発光層形成領域Ａを実質的に区画する上層バンク６１８ｂとからなり、下層バンク６１８ａは、発光層形成領域Ａの内側に張り出すように設けられて、電極６１３と各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂとが直接接触して電気的に短絡することを防止するためにＳｉＯ2等の無機絶縁材料により形成されている。
【０１１２】
素子基板６０１は、例えばガラス等の透明な基板からなり、素子基板６０１上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜６０６が形成され、この下地保護膜６０６上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜６０７が形成されている。半導体膜６０７には、ソース領域６０７ａおよびドレイン領域６０７ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みにより形成されている。なお、Ｐイオンが導入されなかった部分がチャネル領域６０７ｃとなっている。さらに下地保護膜６０６および半導体膜６０７を覆う透明なゲート絶縁膜６０８が形成され、ゲート絶縁膜６０８上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極６０９が形成され、ゲート電極６０９およびゲート絶縁膜６０８上には透明な第１層間絶縁膜６１１ａと第２層間絶縁膜６１１ｂが形成されている。ゲート電極６０９は半導体膜６０７のチャネル領域６０７ｃに対応する位置に設けられている。また、第１層間絶縁膜６１１ａおよび第２層間絶縁膜６１１ｂを貫通して、半導体膜６０７のソース領域６０７ａ、ドレイン領域６０７ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール６１２ａ，６１２ｂが形成されている。そして、第２層間絶縁膜６１１ｂ上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる透明な電極６１３が所定の形状にパターニングされて配置され（電極形成工程）、一方のコンタクトホール６１２ａがこの電極６１３に接続されている。また、もう一方のコンタクトホール６１２ｂが電源線６１４に接続されている。このようにして、回路素子部６０２には、各電極６１３に接続された駆動用の薄膜トランジスタ６１５が形成されている。なお、回路素子部６０２には、保持容量とスイッチング用の薄膜トランジスタも形成されているが、図１５ではこれらの図示を省略している。
【０１１３】
発光素子部６０３は、陽極としての電極６１３と、電極６１３上に順次積層された正孔注入／輸送層６１７ａと、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂ（総称して発光層Ｌｕ）と、上層バンク６１８ｂおよび発光層Ｌｕを覆うように積層された陰極６０４とを備えている。正孔注入／輸送層６１７ａと発光層Ｌｕとにより発光が励起される機能層６１７を構成している。なお、陰極６０４と封止基板６２０およびゲッター剤６２１を透明な材料で構成すれば、封止基板６２０側から発光する光を出射させることができる。
【０１１４】
有機ＥＬ表示装置６００は、ゲート電極６０９に接続された走査線（図示省略）とソース領域６０７ａに接続された信号線（図示省略）とを有し、走査線に伝わった走査信号によりスイッチング用の薄膜トランジスタ（図示省略）がオンになると、そのときの信号線の電位が保持容量に保持され、該保持容量の状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ６１５のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ６１５のチャネル領域６０７ｃを介して、電源線６１４から電極６１３に電流が流れ、さらに正孔注入／輸送層６１７ａと発光層Ｌｕとを介して陰極６０４に電流が流れる。発光層Ｌｕは、これを流れる電流量に応じて発光する。有機ＥＬ表示装置６００は、このような発光素子部６０３の発光メカニズムにより、所望の文字や画像などを表示することができる。
【０１１５】
＜有機ＥＬ素子の製造方法＞
次に本実施形態の有機ＥＬ素子としての発光素子部の製造方法について図１６に基づいて説明する。図１６（ａ）〜（ｆ）は、有機ＥＬ素子としての発光素子部の製造方法を示す概略断面図である。なお、図１６（ａ）〜（ｆ）においては、素子基板６０１上に形成された回路素子部６０２は、図示を省略している。
【０１１６】
本実施形態の発光素子部６０３の製造方法は、素子基板６０１の複数の発光層形成領域Ａに対応する位置に電極６１３を形成する工程と、電極６１３に一部が掛かるように下層バンク６１８ａを形成し、さらに下層バンク６１８ａ上に実質的に発光層形成領域Ａを区画するように上層バンク６１８ｂを形成する隔壁部形成工程とを備えている。また上層バンク６１８ｂで区画された発光層形成領域Ａの表面処理を行う工程と、表面処理された発光層形成領域Ａに正孔注入／輸送層形成材料を含む液状体を付与して正孔注入／輸送層６１７ａを吐出描画する工程と、吐出された液状体を乾燥して正孔注入／輸送層６１７ａを成膜する工程とを備えている。また、正孔注入／輸送層６１７ａが形成された発光層形成領域Ａの表面処理を行う工程と、表面処理された発光層形成領域Ａに発光層形成材料を含む３種の液状体を吐出描画する描画工程と、吐出された３種の液状体を乾燥して発光層Ｌｕを成膜する固化工程とを備えている。さらに、上層バンク６１８ｂと発光層Ｌｕを覆うように陰極６０４を形成する工程を備えている。
【０１１７】
電極（陽極）形成工程では、図１６（ａ）に示すように、回路素子部６０２がすでに形成された素子基板６０１の発光層形成領域Ａに対応する位置に電極６１３を形成する。形成方法としては、例えば、素子基板６０１の表面にＩＴＯ等の透明電極材料を用いて真空中でスパッタ法あるいは蒸着法で透明電極膜を形成する。その後、フォトリソグラフィ法にて必要な部分だけを残してエッチングして電極６１３を形成する方法が挙げられる。また、フォトレジストで素子基板６０１を先に覆って、電極６１３を形成する領域が開口するように露光・現像する。そして開口部にＩＴＯ等の透明電極膜を形成し、残存したフォトレジストを除く方法でもよい。そして隔壁部形成工程へ進む。
【０１１８】
隔壁部形成工程では、図１６（ｂ）に示すように、素子基板６０１の複数の電極６１３の一部を覆うように下層バンク６１８ａを形成する。下層バンク６１８ａの材料としては、無機材料である絶縁性のＳｉＯ2（酸化珪素）を用いている。下層バンク６１８ａの形成方法としては、例えば、後に形成される発光層Ｌｕに対応して、各電極６１３の表面をレジスト等を用いてマスキングする。そしてマスキングされた素子基板６０１を真空装置に投入し、ＳｉＯ2をターゲットあるいは原料としてスパッタリングや真空蒸着することにより下層バンク６１８ａを形成する方法が挙げられる。レジスト等のマスキングは、後に剥離する。なお、下層バンク６１８ａは、ＳｉＯ2により形成されているため、その膜厚が２００ｎｍ以下であれば十分な透明性を有しており、後に正孔注入／輸送層６１７ａおよび発光層Ｌｕが積層されても発光を阻害することはない。
【０１１９】
続いて、各発光層形成領域Ａを実質的に区画するように下層バンク６１８ａの上に上層バンク６１８ｂを形成する。上層バンク６１８ｂの材料としては、後述する発光層形成材料を含む３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの溶媒に対して耐久性を有するものであることが望ましく、さらに、フッソ系ガスを処理ガスとするプラズマ処理により撥液化できること、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミドなどといった有機材料が好ましい。上層バンク６１８ｂの形成方法としては、例えば、下層バンク６１８ａが形成された素子基板６０１の表面に感光性の上記有機材料をロールコート法やスピンコート法で塗布し、乾燥させて厚みがおよそ２μｍの感光性樹脂層を形成する。そして、発光層形成領域Ａに対応した大きさで開口部が設けられたマスクを素子基板６０１と所定の位置で対向させて露光・現像することにより、上層バンク６１８ｂを形成する方法が挙げられる。これにより下層バンク６１８ａと上層バンク６１８ｂとを有する隔壁部６１８が形成される。そして、表面処理工程へ進む。
【０１２０】
発光層形成領域Ａを表面処理する工程では、隔壁部６１８が形成された素子基板６０１の表面を、まずＯ2ガスを処理ガスとしてプラズマ処理する。これにより電極６１３の表面、下層バンク６１８ａの張り出し部および上層バンク６１８ｂの表面（壁面を含む）を活性化させて親液処理する。次にＣＦ4等のフッ素系ガスを処理ガスとしてプラズマ処理する。これにより有機材料である感光性樹脂からなる上層バンク６１８ｂの表面のみにフッ素系ガスが反応して撥液処理される。そして、正孔注入／輸送層形成工程へ進む。
【０１２１】
正孔注入／輸送層形成工程では、図１６（ｃ）に示すように、正孔注入／輸送層形成材料を含む液状体９０を発光層形成領域Ａに付与する。液状体９０を付与する方法としては、図１の液滴吐出装置１０を用いる。液滴吐出ヘッド５０から吐出された液状体９０は、液滴Ｄとして素子基板６０１の電極６１３に着弾して濡れ拡がる。液状体９０は発光層形成領域Ａの面積に応じて必要量が液滴Ｄとして吐出される。そして乾燥・成膜工程へ進む。
【０１２２】
乾燥・成膜工程では、素子基板６０１を例えばランプアニール等の方法で加熱することにより、液状体９０の溶媒成分を乾燥させて除去し、電極６１３の下層バンク６１８ａにより区画された領域に正孔注入／輸送層６１７ａが形成される。本実施形態では、正孔注入／輸送層形成材料としてＰＥＤＯＴ（Polyethylene Dioxy Thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）を用いた。なお、この場合、各発光層形成領域Ａに同一材料からなる正孔注入／輸送層６１７ａを形成したが、後に形成される発光層Ｌｕに対応して正孔注入／輸送層６１７ａの材料を発光層形成領域Ａごとに変えてもよい。そして次の表面処理工程へ進む。
【０１２３】
次の表面処理工程では、上記の正孔注入／輸送層形成材料を用いて正孔注入／輸送層６１７ａを形成した場合、その表面が、３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂに対して撥液性を有するので、少なくとも発光層形成領域Ａの領域内を再び親液性を有するように表面処理を行う。表面処理の方法としては、３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂに用いられる溶媒を塗布して乾燥する。溶媒の塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法等の方法が挙げられる。そして発光層Ｌｕの描画工程へ進む。
【０１２４】
発光層Ｌｕの描画工程では、図１６（ｄ）に示すように、液滴吐出装置１０を用いて複数の液滴吐出ヘッド５０から複数の発光層形成領域Ａに発光層形成材料を含む３種の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを付与する。液状体１００Ｒは発光層６１７Ｒ（赤色）を形成する材料を含み、液状体１００Ｇは発光層６１７Ｇ（緑色）を形成する材料を含み、液状体１００Ｂは発光層６１７Ｂ（青色）を形成する材料を含んでいる。各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの発光層形成領域Ａへの付与は、上記実施形態１の液状体の描画方法を用いて行う。第２吐出工程では、補正された配置情報を用いて各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの吐出を行う。よって、必要量の各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂがそれぞれ対応する発光層形成領域Ａに液滴Ｄとして位置精度よく吐出される。そして、固化工程へ進む。
【０１２５】
固化工程では、図１６（ｅ）に示すように、吐出描画された各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの溶媒成分を乾燥させて除去し、各発光層形成領域Ａの正孔注入／輸送層６１７ａに各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂが積層されるように成膜化する。各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが吐出描画された素子基板６０１の乾燥方法としては、溶媒の蒸発速度をほぼ一定とすることが可能な、減圧乾燥が好ましい。そして陰極形成工程へ進む。
【０１２６】
陰極形成工程では、図１６（ｆ）に示すように、素子基板６０１の各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂと上層バンク６１８ｂの表面とを覆うように陰極６０４を形成する。陰極６０４の材料としては、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ等の金属やＬｉＦ等のフッ化物を組み合わせて用いるのが好ましい。特に発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂに近い側に仕事関数が小さいＣａ、Ｂａ、ＬｉＦの膜を形成し、遠い側に仕事関数が大きいＡｌ等の膜を形成するのが好ましい。また、陰極６０４の上にＳｉＯ2、ＳｉＮ等の保護層を積層してもよい。このようにすれば、陰極６０４の酸化を防止することができる。陰極６０４の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等が挙げられる。特に発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂの熱による損傷を防止できるという点では、蒸着法が好ましい。
【０１２７】
このようにして出来上がった素子基板６０１は、必要量の液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが対応する発光層形成領域Ａに付与され、成膜化後の膜厚がほぼ一定となった各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂを有する。
【０１２８】
上記実施形態２の効果は、以下の通りである。
（１）上記実施形態２の発光素子部６０３の製造方法において、発光層Ｌｕの描画工程では、上記実施形態１の液状体の描画方法を用いて素子基板６０１の発光層形成領域Ａに、必要量の各液状体１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが液滴Ｄとして吐出される。したがって、成膜化後の膜厚がほぼ一定となった各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂを有する発光素子部６０３を製造することができる。
【０１２９】
（２）上記実施形態２の発光素子部６０３の製造方法により製造された素子基板６０１を用いれば、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂの膜厚がほぼ一定であるため、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂごとの抵抗がほぼ一定となる。よって、回路素子部６０２により発光素子部６０３に駆動電圧を印加して発光させると、各発光層６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂごとの抵抗ムラによる発光ムラや輝度ムラ等が低減される。すなわち、発光ムラや輝度ムラ等が少なく、見映えのよい表示品質を有する有機ＥＬ表示装置６００を提供することができる。
【０１３０】
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。
【０１３１】
（変形例１）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第１吐出工程では、緑色（Ｇ）の着色領域Ａに液状体８０Ｇを液滴Ｄとして吐出したが、これに限定されない。各色の着色領域Ａに着弾観察用の液滴Ｄを吐出してもよい。各液状体８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂを吐出する液滴吐出ヘッド５０ごとにより正確な着弾位置の補正が可能である。
【０１３２】
（変形例２）上記実施形態１の液状体の描画方法において、第１吐出工程では、着色領域ＡのＹ軸方向に平行な仮想中心線ＣＬ上に液滴Ｄを吐出したが、これに限定されない。着弾した液滴Ｄにおいて、バンク５０４を基準としてＸ軸方向並びにＹ軸方向に対する液滴Ｄの着弾位置との距離を演算すれば着弾位置情報を得ることができる。
【０１３３】
（変形例３）上記実施形態１の液滴吐出装置１０において、ヘッドユニット９における液滴吐出ヘッド５０の配置は、これに限定されない。例えば、主走査方向（Ｘ軸方向）に対してノズル列６０が交差するように配置されていてもよい。
【０１３４】
（変形例４）上記実施形態１のカラーフィルタ５０５の製造方法において、着色層は３色に限定されない。例えば、ＲＧＢ３色に他色を加えた多色のカラーフィルタの製造方法においても上記実施形態１の液状体の描画方法を適用可能である。
【０１３５】
（変形例５）上記実施形態１のカラーフィルタ５０５の製造方法および上記実施形態２の有機ＥＬ素子としての発光素子部６０３の製造方法において、画素の配置はこれに限定されない。図１７（ａ）〜（ｃ）は、画素の配置を示す概略平面図である。同図（ａ）に示すストライプ方式はもちろんのこと、同図（ｂ）のモザイク方式や同図（ｃ）のデルタ方式の配置であっても、上記実施形態１の液状体の描画方法を適用することができる。
【０１３６】
（変形例６）上記実施形態１の液状体の描画方法を適用可能なデバイスの製造方法は、カラーフィルタや有機ＥＬ素子の製造方法に限定されない。例えば、基板上に区画形成された画素領域ごとに形成されるスイッチング素子やその配線部、画素電極等の製造方法についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）および（ｂ）は液滴吐出ヘッドの構造を示す概略図。
【図３】（ａ）および（ｂ）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４】液滴吐出装置の制御系を示すブロック図。
【図５】吐出制御の詳細を示すブロック図。
【図６】吐出制御の制御信号を示す図。
【図７】液晶表示装置の構造を示す概略分解斜視図。
【図８】マザー基板を示す概略平面図。
【図９】（ａ）〜（ｅ）はカラーフィルタの製造方法を示す概略断面図。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は描画工程におけるワークとヘッドユニットとの相対的な配置を示す概略平面図。
【図１１】液状体の描画方法を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、第１吐出工程における液滴の配置を示す概略平面図。
【図１３】着弾観察の方法を示す概略平面図。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は第２吐出工程における液滴の配置を示す概略図。
【図１５】有機ＥＬ表示装置の要部構造を示す概略断面図。
【図１６】（ａ）〜（ｆ）は有機ＥＬ素子としての発光素子部の製造方法を示す概略断面図。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は画素の配置を示す概略平面図。
【符号の説明】
【０１３８】
９…ヘッドユニット、５０…吐出ヘッドとしての液滴吐出ヘッド、５２…ノズル、５２ａ，５２ｂ，６０…ノズル列、５９…エネルギー発生手段としての振動子、８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂ…着色層形成材料を含む液状体、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…発光層形成材料を含む液状体、５０１…基板としての対向基板、５０５…カラーフィルタ、５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂ…着色層、６０１…基板としての素子基板、６０３…有機ＥＬ素子としての発光素子部、６１７Ｒ，６１７Ｇ，６１７Ｂ…発光層、６１８…隔壁部、Ａ…着色領域および発光層形成領域、ＣＬ…仮想中心線、Ｄ…液滴、Ｗ…ワークとしてのマザー基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークと複数のノズルとの第１の方向への相対移動に同期して、前記ワーク上において前記第１の方向と前記第１の方向に直交する第２の方向とに隔壁部により区画された複数の画素領域に前記複数のノズルから機能性材料を含む液状体を液滴として吐出して画素構成要素を形成する液状体の描画方法であって、
前記画素領域ごとに少なくとも１滴の前記液滴を吐出する第１吐出工程と、
前記液滴が吐出された前記画素領域を観察して撮像する着弾観察工程と、
撮像された前記画素領域において、前記隔壁部と前記液滴の着弾位置との前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離を演算する演算工程と、
前記画素領域ごとに所定数の前記液滴をドットとして配置する配置情報における前記ワークと前記複数のノズルとの相対位置を、前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて前記配置情報を補正する配置情報補正工程と、
補正された前記配置情報に基づいて、前記液滴を吐出する第２吐出工程と、を備えたことを特徴とする液状体の描画方法。
【請求項２】
前記第１吐出工程では、前記複数の画素領域において前記第２の方向に平行な仮想中心線上に少なくとも１滴の前記液滴を吐出し、
前記演算工程では、撮像された前記隔壁部に基づいて前記仮想中心線を求め、求められた前記仮想中心線と前記液滴の着弾位置との前記第１の方向の距離を演算することを特徴とする請求項１に記載の液状体の描画方法。
【請求項３】
前記第１吐出工程では、前記相対移動における往動と復動とに分けて前記画素領域に少なくとも１滴の前記液滴を吐出することを特徴とする請求項１または２に記載の液状体の描画方法。
【請求項４】
前記第１吐出工程では、前記複数のノズルのうち前記画素領域に掛かる最も離れた２つのノズルを選択して、それぞれ１滴ずつ前記液滴を吐出することを特徴とする請求項２に記載の液状体の描画方法。
【請求項５】
前記着弾観察工程では、少なくとも１回の前記相対移動において前記複数のノズルが掛かる前記画素領域を観察することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液状体の描画方法。
【請求項６】
前記配置情報において、前記所定数が前記画素領域に付与される必要量の前記液状体を前記液滴に換算した数から前記第１吐出工程において吐出された前記液滴の数を除いて設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液状体の描画方法。
【請求項７】
前記複数のノズルが前記相対移動の方向と交差する方向に配列した複数のノズル列により構成され、
前記配置情報補正工程では、前記配置情報における前記ワークと前記複数のノズル列との相対位置を前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液状体の描画方法。
【請求項８】
前記複数のノズル列が少なくとも１列のノズル列を有する複数の吐出ヘッドにより構成され、
前記配置情報補正工程では、前記ワークと前記複数の吐出ヘッドとの相対位置を前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする請求項７に記載の液状体の描画方法。
【請求項９】
前記複数の吐出ヘッドが複数のヘッドユニットに分かれて搭載され、
前記配置情報補正工程では、前記ワークと前記複数のヘッドユニットとの相対位置を前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする請求項８に記載の液状体の描画方法。
【請求項１０】
前記配置情報が前記ノズルから前記液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、
前記配置情報補正工程では、前記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずる前記ノズル列の前記吐出タイミングを変えて補正することを特徴とする請求項７に記載の液状体の描画方法。
【請求項１１】
前記配置情報が前記ノズルから前記液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、
前記配置情報補正工程では、前記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずる前記吐出ヘッドの前記吐出タイミングを変えて補正することを特徴とする請求項８に記載の液状体の描画方法。
【請求項１２】
基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも３色の着色層を有するカラーフィルタの製造方法であって、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液状体の描画方法を用い、着色層形成材料を含む少なくとも３色の液状体を前記複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、
吐出描画された前記液状体を固化して、前記少なくとも３色の着色層を形成する固化工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記第１吐出工程では、同色の前記液状体が付与される前記画素領域において前記第２の方向に平行な仮想中心線上に１色の前記液状体の液滴を少なくとも１滴吐出することを特徴とする請求項１２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１４】
基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液状体の描画方法を用い、発光層形成材料を含む液状体を前記複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、
吐出描画された前記液状体を固化して、前記発光層を形成する固化工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１】
ワークと複数のノズルとの第１の方向への相対移動に同期して、前記ワーク上において前記第１の方向と前記第１の方向に直交する第２の方向とに隔壁部により区画された複数の画素領域に前記複数のノズルから機能性材料を含む液状体を液滴として吐出して画素構成要素を形成する液状体の描画方法であって、
前記画素領域ごとに少なくとも１滴の前記液滴を吐出する第１吐出工程と、
前記液滴が吐出された前記画素領域を観察して撮像する着弾観察工程と、
撮像された前記画素領域において、前記隔壁部と前記液滴の着弾位置との前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離を演算する演算工程と、
前記画素領域ごとに所定数の前記液滴をドットとして配置する配置情報における前記ワークと前記複数のノズルとの相対位置を、前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて前記配置情報を補正する配置情報補正工程と、
補正された前記配置情報に基づいて、前記液滴を吐出する第２吐出工程と、を備えたことを特徴とする液状体の描画方法。
【請求項２】
前記第１吐出工程では、前記複数の画素領域において前記第２の方向に平行な仮想中心線上に少なくとも１滴の前記液滴を吐出し、
前記演算工程では、撮像された前記隔壁部に基づいて前記仮想中心線を求め、求められた前記仮想中心線と前記液滴の着弾位置との前記第１の方向の距離を演算することを特徴とする請求項１に記載の液状体の描画方法。
【請求項３】
前記第１吐出工程では、前記相対移動における往動と復動とに分けて前記画素領域に少なくとも１滴の前記液滴を吐出することを特徴とする請求項１または２に記載の液状体の描画方法。
【請求項４】
前記第１吐出工程では、前記複数のノズルのうち前記画素領域に掛かる最も離れた２つのノズルを選択して、それぞれ１滴ずつ前記液滴を吐出することを特徴とする請求項２に記載の液状体の描画方法。
【請求項５】
前記着弾観察工程では、少なくとも１回の前記相対移動において前記複数のノズルが掛かる前記画素領域を観察することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液状体の描画方法。
【請求項６】
前記配置情報において、前記所定数が前記画素領域に付与される必要量の前記液状体を前記液滴に換算した数から前記第１吐出工程において吐出された前記液滴の数を除いて設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液状体の描画方法。
【請求項７】
前記複数のノズルが前記相対移動の方向と交差する方向に配列した複数のノズル列により構成され、
前記配置情報補正工程では、前記配置情報における前記ワークと前記複数のノズル列との相対位置を前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液状体の描画方法。
【請求項８】
前記複数のノズル列が少なくとも１列のノズル列を有する複数の吐出ヘッドにより構成され、
前記配置情報補正工程では、前記ワークと前記複数の吐出ヘッドとの相対位置を前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする請求項７に記載の液状体の描画方法。
【請求項９】
前記複数の吐出ヘッドが複数のヘッドユニットに分かれて搭載され、
前記配置情報補正工程では、前記ワークと前記複数のヘッドユニットとの相対位置を前記第１の方向の距離および前記第２の方向の距離に基づいて補正することを特徴とする請求項８に記載の液状体の描画方法。
【請求項１０】
前記配置情報が前記ノズルから前記液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、
前記配置情報補正工程では、前記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずる前記ノズル列の前記吐出タイミングを変えて補正することを特徴とする請求項７に記載の液状体の描画方法。
【請求項１１】
前記配置情報が前記ノズルから前記液滴を吐出するエネルギー発生手段の吐出タイミングを含み、
前記配置情報補正工程では、前記第１の方向の距離に基づいて、着弾位置ずれが生ずる前記吐出ヘッドの前記吐出タイミングを変えて補正することを特徴とする請求項８に記載の液状体の描画方法。
【請求項１２】
基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも３色の着色層を有するカラーフィルタの製造方法であって、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液状体の描画方法を用い、着色層形成材料を含む少なくとも３色の液状体を前記複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、
吐出描画された前記液状体を固化して、前記少なくとも３色の着色層を形成する固化工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記第１吐出工程では、同色の前記液状体が付与される前記画素領域において前記第２の方向に平行な仮想中心線上に１色の前記液状体の液滴を少なくとも１滴吐出することを特徴とする請求項１２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１４】
基板上に区画形成された複数の画素領域に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液状体の描画方法を用い、発光層形成材料を含む液状体を前記複数の画素領域に吐出描画する描画工程と、
吐出描画された前記液状体を固化して、前記発光層を形成する固化工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−１４９２９２（Ｐ２００８−１４９２９２Ａ）
【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２００６−３４２３０２（Ｐ２００６−３４２３０２）
【出願日】平成１８年１２月２０日（２００６．１２．２０）
【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２０日（２００６．１２．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]