JP4449317B2 - 液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに対し、液滴吐出ヘッドを相対的にＸ・Ｙ軸方向に移動させ機能液を吐出する液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式を適用してカラーフィルタのフィルタエレメントを成膜する従来の液滴吐出装置では、フィルタ材料（機能液）を吐出する液滴吐出ヘッドに対向して、カラーフィルタの基板（ワーク）をＺステージを介してＸ・Ｙステージに搭載している（例えば、特許文献１参照。）。そして、液滴吐出装置の組立て時等において、ワークと液滴吐出ヘッドとの間隙、すなわちワークギャップをセンサにより測定し、Ｚステージによりワークギャップが所定値となるように微調整するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−４９９２０号公報（第４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液滴吐出装置では、例えば機能液として発光材料を用いることで、有機ＥＬデバイスなどの各種の電気光学装置を製造することができるが、通常、そのワークの厚みは製造対象物によって様々である。
従来の簡便なＺステージは、ワークギャップのリミット状態を検出するものでなく、しかも各種厚みの異なるワークを考慮したものではなかったため、これに適切に対応するためには、ワーク交換時にワークテーブル上にワーク専用の治具（スペーサ）を設置し、これに液滴吐出ヘッドを突き当ててワークギャップを調整する必要があるなど、煩雑であった。またその際、作業を忘れたり治具を間違ったりすると、液滴吐出ヘッドがワークに接触して、液滴吐出ヘッドやワーク等を損傷するおそれもあった。
また、従来の液滴吐出装置におけるＸ・Ｙステージは、ワークの重量を加味して高剛性に設計されたＺステージを搭載することになる分、重量が増し制御性も悪くなっていた。
【０００５】
本発明は、液滴吐出ヘッドやワークの損傷を有効に防止して、厚みの異なる種々のワークに適切に対応させることができる液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液滴吐出装置は、ワークに対し液滴吐出ヘッドをＸ・Ｙ軸方向に相対的に移動させるＸ・Ｙ軸移動手段と、液滴吐出ヘッドの捨て吐出に使用するフラッシングユニットと、ワークの厚みを含むワークの種別データを入力する入力手段と、ワークの厚みに基づき、液滴吐出ヘッドをＺ軸方向に移動させ、ワークの表面と液滴吐出ヘッドのノズル面との間のワークギャップを調整するＺ軸移動手段と、を備えた液滴吐出装置において、ワークギャップの調整に対応して、フラッシングユニット上面とワークの表面を同一の高さレベルに調整する昇降機構と、ワークギャップが所定値以下になったリミット状態を検出するギャップ検出手段と、ギャップ検出手段がリミット状態を検出したときに、Ｚ軸移動手段および／またはＸ・Ｙ軸移動手段の駆動をインタロックする移動制御手段と、を備え、ギャップ検出手段は、ワーク側の被検出部に対し接触可能に構成された接触子を有し、接触子が被検出部に接触することでリミット状態が検出され、被検出部は、フラッシングユニットに設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、例えば新たに厚みの異なるワークが導入されたときに、Ｚ軸移動手段によりキャリッジを介してワークギャップを自動で微調整できるため、ワーク専用の治具を用いることなく、厚みなどワークの種別に対応したワークギャップを適切に設定することができる。またその際、ワークギャップがリミット状態になると、ギャップ検出手段の検出結果を受けて、Ｚ軸移動手段およびＸ・Ｙ軸移動手段の両方またはいずれか一方の駆動がインタロックされるため、液滴吐出ヘッドとワーク等との接触を未然に回避することができる。さらに、ワークとＺ軸移動手段との関係が独立する結果、Ｚ軸移動手段はワークの重量を加味して設計する必要がなくなり、Ｘ・Ｙ軸移動手段の制御性も良好になる。
また、この構成によれば、一般的に液滴吐出ヘッドに必要なフラッシングユニットを利用して、物理的・機械的接触により、リミット状態を検出することができるため、検出の信頼性を高めることができる。さらに、ワークギャップの調整により、液滴吐出ヘッドとフラッシングユニットとのＺ軸方向における位置関係も変動するが、フラッシングユニットをＺ軸方向に移動自在に構成しているため、液滴吐出ヘッドから捨て吐出（フラッシング）された機能液を外部に飛散させることなく、フラッシングユニットで適切に受容することができる。
【０００８】
この場合、ギャップ検出手段は、液滴吐出ヘッドが搭載されているキャリッジに取り付けられていることが、好ましい。
【０００９】
この構成によれば、ギャップ検出手段と液滴吐出ヘッドとは、Ｚ軸移動手段によりＺ軸方向に同一の移動量を移動するため、予めキャリッジにギャップ検出手段を精度良く取り付けておけば、リミット状態の検出を精度良く行い得る。また、この検出をキャリッジの移動により行い得る。
【００１２】
この場合、ギャップ検出手段は、Ｚ軸方向にスライド自在に構成された接触子と、接触子のＺ軸方向の移動を介してリミット状態を検出するギャップ検出センサと、を有し、接触子は、ワークの表面からの高さレベルがノズル面よりも低く設定されていることが、好ましい。
【００１３】
この構成によれば、被検出部に対する接触子およびノズル面の高さレベルの関係により、接触子がノズル面に先行して被検出部に接触し、接触子がＺ軸方向に移動し、この移動を介してギャップ検出センサがリミット状態を検出する。これにより、ノズル面の損傷を確実に防止することができる。
【００１４】
これらの場合、ワーク側の被検出部は、ワークの表面の非描画エリアに設けられていることが、好ましい。
【００１５】
この構成によれば、ワークを直接且つ有効利用してリミット状態を検出することができる。
【００１８】
これらの場合、ギャップ検出手段による検出は、Ｘ・Ｙ軸移動手段により液滴吐出ヘッドをワークに対し相対的に移動させることにより連続的に行われ、接触子は、検出動作における液滴吐出ヘッドの相対的な移動方向に回転可能なローラで構成されていることが、好ましい。
【００１９】
この構成によれば、検出動作でキャリッジを介して液滴吐出ヘッドを相対的に移動させても、接触子がその移動方向に回転するローラであるため、接触子自身の損傷を防止できる。これにより、比較的高速に検出作業を行うことも可能となる。
【００２０】
これらの場合、Ｚ軸移動手段は、キャリッジを連結したスライダと、当該スライダをＺ軸方向にスライド自在に支持したスライドベースと、を有し、スライドベースは、Ｘ・Ｙ軸移動手段に固定されていることが、好ましい。
【００２１】
この構成によれば、Ｘ・Ｙ軸移動手段にスライドベースが固定されており、これにスライド自在に支持されたスライダがＺ軸方向に移動することで、これに連結されたキャリッジ（液滴吐出ヘッドおよびギャップ検出手段）がＺ軸方向に移動して、ワークギャップが調整される。
【００２２】
この場合、Ｚ軸移動手段は、スライドベースに固定したアクチュエータと、当該アクチュエータにより正逆回転する送りねじと、当該送りねじに螺合する雌ねじ部と、スライドベースとスライダとの間に介設され当該スライダの移動を案内するスライドガイドと、を更に有し、雌ねじ部は、スライダの略重心部に設けられ、スライドガイドは、雌ねじ部を挟んで４箇所に分散して設けられていることが、好ましい。
【００２３】
この構成によれば、アクチュエータにより送りねじが正逆回転すると、雌ねじ部を介してスライダがＺ軸方向に進退するが、この雌ねじ部をスライダの略重心部に設け且つ雌ねじ部を挟んで４箇所に分散してスライドガイドを設けているため、スライダをＺ軸方向に沿って適切に移動させることができる。すなわち、雌ねじ部に対し４つのスライドガイドを有効に配置することで、ワークギャップ調整時における液滴吐出ヘッドのヨーイングを適切に防止することができ、ノズル面とワークの表面との平行度を適切に維持することができる。また、スライドベースを有効活用して、アクチュエータを固定することができる。
【００２４】
これらの場合、キャリッジは、スライダに連結されるキャリッジ本体と、キャリッジ本体に着脱自在に装着したヘッドユニットとからなり、キャリッジ本体には、ギャップ検出手段が取り付けられ、ヘッドユニットには、液滴吐出ヘッドが複数個組み付けられていることが、好ましい。
【００２５】
この構成によれば、スライダの移動によりヘッドユニットを単位としてＺ軸方向に移動させることができるため、複数の液滴吐出ヘッドを同時にワークギャップの調整に供することができる。また、ワークの種別に対応して、液滴吐出ヘッドをヘッドユニット単位で交換することもできる。
なお、スライダとキャリッジ本体との間に、これらを相互に連結すると共に、キャリッジ本体を介して液滴吐出ヘッドをΘ軸方向に回転させるΘ軸移動手段を設ければ、例えば液滴吐出ヘッドの初期位置決め段階において、Ｘ・Ｙ平面内における角度補正を行うことができる。
【００２６】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した本発明の液滴吐出装置を用い、ワークとなる基板に対し、Ｘ・Ｙ軸移動手段により液滴吐出ヘッドを相対的に移動させ、液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して基板上に成膜部を形成することを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、上記の液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、基板の厚みに関らず、電気光学装置のスループットを向上することができる。なお、電気光学装置（デバイス）としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置および電気泳動表示装置等が考えられる。また、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Field Emission Display）装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が含まれる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、有機ＥＬデバイスや液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれるものであり、インクジェット方式により、基板（ワーク）に対し液滴吐出ヘッドから発光材料等の機能液滴を選択的に吐出することで描画を行い、基板上に所望の成膜部を形成するものである。そして、製造対象物によって厚みの異なる基板に適切に対応するべく、基板と液滴吐出ヘッドとの間のワークギャップを調整できるようになっている。
【００３１】
図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、図１２に示す液滴吐出ヘッド２１を有し機能液を吐出する吐出手段２と、液滴吐出ヘッド２１の保全処理を行うメンテナンス手段３と、液滴吐出ヘッド２１に機能液を供給する機能液供給手段４と、これら各手段・装置を統括制御する制御装置５（図２０参照）と、を備えている。また、液滴吐出装置１は、床上に設置された架台１１と、架台１１上に設置された石定盤１２と、架台１１に添設された機台１３と、機台１３の側方に添設されたラック１４と、を有している。
【００３２】
そして、石定盤１２上には吐出手段２が広く配設されており、上方の液滴吐出ヘッド２１に対応して、下方に液滴対象物となるワークＷ（基板、図４参照）がセットされている。ワークＷは、例えばガラス基板やポリイミド基板等で構成されている。一方、機台１３上には、その長手方向（Ｙ軸方向）にスライド移動自在に支持された移動テーブル１６が設置され、移動テーブル１６上には、メンテナンス手段３の各種ユニットを分散して載置する共通ベース１７が固定されている。また、ラック１４には、機能液供給手段４のメインタンク２７１等のタンク類が収容されている。
【００３３】
吐出手段２は、複数の液滴吐出ヘッド２１を有するヘッドユニット２２（参照：図１１）と、ヘッドユニット２２を保持したメインキャリッジ２３（参照：図１３）と、メインキャリッジ２３を両持ち支持するように設けたＸ軸テーブル２４と、Ｘ軸テーブル２４に直交し且つその下方に位置するＹ軸テーブル２５と、Ｙ軸テーブル２５に設けられワークＷを載置するワークテーブル２６と、を備えている。Ｘ軸テーブル２４およびＹ軸テーブル２５は、石定盤１２上に固定されている。
【００３４】
Ｘ軸テーブル２４は、メインキャリッジ２３をＸ軸方向に移動自在に取り付け、メインキャリッジ２３を介してヘッドユニット２２をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸テーブル２５は、ワークテーブル２６をＹ軸方向に移動自在に取り付け、ワークテーブル２６を介してワークＷをＹ軸方向に移動させる。すなわち、吐出手段２は、Ｘ軸テーブル２４およびＹ軸テーブル２５から成るＸ・Ｙ軸移動機構２９により、メインキャリッジ２３を介して液滴吐出ヘッド２１をワークＷに対しＸ・Ｙ軸方向に相対移動させることで、ワークＷに機能液を吐出することで描画を行う。
【００３５】
具体的には、図４に示すように、Ｙ軸テーブル２５によるワークＷの移動に同期して液滴吐出ヘッド２１が吐出駆動する構成であり、液滴吐出ヘッド２１のいわゆる主走査は、Ｙ軸テーブル２５によるワークＷのＹ軸方向への往復動作により行われる。また、これに対応して、いわゆる副走査は、Ｘ軸テーブル２４による液滴吐出ヘッド２１のＸ軸方向へのピッチ送り動作となる往復動作により行われる。
【００３６】
なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッド２１に対しワークＷを主走査方向に移動させるようにしているが、液滴吐出ヘッド２１を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ワークＷを固定とし、液滴吐出ヘッド２１を主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよいし、逆に液滴吐出ヘッド２１を固定とし、ワークＷを主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。
【００３７】
次に、吐出手段２の各構成装置について、Ｙ軸テーブル２５、ワークテーブル２６、Ｘ軸テーブル２４、ヘッドユニット２２、メインキャリッジ２３の順で説明する。
【００３８】
Ｙ軸テーブル２５は、図３、図５および図６に示すように、ワークテーブル２６の下部に固定した一対のＹ軸エアースライダ３１，３１と、各Ｙ軸エアースライダ３１をＹ軸方向にスライド自在にガイドする一対のＹ軸ガイドレール３２，３２と、各Ｙ軸ガイドレール３２の外側に併設され、ワークテーブル２６を介してワークＷをＹ軸方向に移動させる一対のＹ軸リニアモータ３３，３３と、ワークテーブル２６のＹ軸方向の位置をレーザで検出する位置検出ユニット３４と、を備えている。
【００３９】
一対のＹ軸ガイドレール３２および一対のＹ軸リニアモータ３３は、石定盤１２に相互に平行に且つ直接支持され、位置検出ユニット３４は、石定盤１２のＹ軸方向の先端部に設置されている。位置検出ユニット３４は、ワークテーブル２６に設けたコーナーキューブ（図示省略）にレーザ光を入射すると共に、コーナーキューブからの反射光を受光することで、ワークテーブル２６のＹ軸方向の位置を検出する。
【００４０】
Ｙ軸リニアモータ３３の駆動により、ワークテーブル２６は、Ｙ軸エアースライダ３１がＹ軸ガイドレール３２に案内されて、Ｙ軸方向に往復移動する。また、位置検出ユニット３４により適宜検出されるワークテーブル２６の位置に基づいて、液滴吐出ヘッド２１の機能液の吐出動作が行われて、ワークテーブル２６上のワークＷへの描画がなされる。なお、図５中の符号３６は、各Ｙ軸ガイドレール３２を上側から覆うように張架された帯状の一対の覆装シートであり、ワークテーブル２６の後述する支持体４１の上面に形成した凹溝内を挿通して、両端を支持されている。各覆装シート３６により、Ｙ軸ガイドレール３２等への機能液の付着が防止される。
【００４１】
ワークテーブル２６は、図５ないし図７に示すように、一対のＹ軸エアースライダ３１を下部に固定した支持体４１と、支持体４１上に設置したワークΘ軸テーブル４２と、ワークΘ軸テーブル４２上に支持した吸着テーブル４３とを備えると共に、さらに支持体４１上には、ワークΘ軸テーブル４２を挟むように一対のフラッシングユニット４４，４４が設置されている。
【００４２】
吸着テーブル４３は、それぞれが上面にエアー吸引孔４６を形成すると共に整列配置された多数の載置ブロック４７を有し、ワークＷを複数の載置ブロック４７上にエアー吸引して、ワークＷを吸着セットする。すなわち、吸着テーブル４３は、セットされたワークＷが平坦度を維持するように、これをエアー吸引により吸着する。
【００４３】
ワークΘ軸テーブル４２は、吸着テーブル４３の下部に固定された回転部５１と、支持体４１の上記一対の凹溝を逃げて支持体４１の上面に固定された固定部５２と、ボールねじ等により固定部５２に対し回転部５１をΘ軸方向に回動させるアクチュエータ（図示省略）と、を有している。ワークΘ軸テーブル４２により、吸着テーブル４３上のワークＷをΘ軸方向に位置補正（角度補正）できるようになっている。ワークテーブル２６は、Ｙ軸テーブル２５の駆動により、支持体４１およびワークΘ軸テーブル４２を介して、吸着テーブル４３上のワークＷを両フラッシングユニット４４と共に、Ｙ軸方向に移動させる。
【００４４】
各フラッシングユニット４４は、複数の液滴吐出ヘッド２１のフラッシング（全ノズルからの機能液滴の捨て吐出）を受けるためのものであり、主として、液滴吐出ヘッド２１の主走査時のフラッシングに使用される。フラッシングユニット４４は、略細長形状に形成されたフラッシングボックス６１と、フラッシングボックス６１内に敷設した機能液吸収材６２と、フラッシングボックス６１をＺ軸方向に昇降させる昇降機構６３と、を有している。
【００４５】
昇降機構６３は、支持体４１の外側に張り出すようにしてこれに固定したＸ軸方向に一対のブラケット７１，７１と、各ブラケット７１にＺ軸方向に移動自在に支持された一対の支持脚７２，７２と、各支持脚７２に固定されると共にフラッシングボックス６１の下部を支持した支持フレーム７３と、各支持脚７２にピストンロッドを連結した一対のエアーシリンダ７４，７４と、で構成されている。一対のエアーシリンダ７４により、一対の支持脚７２および支持フレーム７３を介してフラッシングボックス６１が昇降する。
【００４６】
例えば、図７（ａ）に示すように、下降位置のフラッシングボックス６１の上端の高さレベルを、ワークテーブル２６の載置ブロック４７の上面のそれよりも低く設定することができる。この状態とすることにより、ワークＷをワークテーブル２６に搬入・搬出（交換）する際に、ワークＷとフラッシングボックス６１との干渉を有効に防止することができる。なお、計４つのエアーシリンダ７４は、同期して駆動され、２つのフラッシングボックス６１は同期して昇降する。
【００４７】
また、同図（ｂ）に示すように、上昇位置のフラッシングボックス６１の上端の高さレベルを、載置ブロック４７の上面のそれよりも高く設定することができる。この状態とすることにより、フラッシングボックス６１の上端の高さレベルと、ワークＷの表面の高さレベルとを同程度あるいはそれ以下になるように、液滴吐出ヘッド２１とフラッシングボックス６１との間のギャップを調整することができる。
【００４８】
すなわち、本実施形態の液滴吐出装置１に導入されるワークＷはその種別に応じて厚みの異なるものであるため、後述するヘッドＺ軸テーブル１５５によりワークＷの厚みに応じて液滴吐出ヘッド２１の高さレベルを調整しているところ、そのワークギャップの調整により液滴吐出ヘッド２１とフラッシングユニット４４との高さレベルの関係も変動するが、これに対応するべく、昇降機構６３によりフラッシングユニット４４の高さレベルを調整することができる。これにより、ワークＷの厚みに関らず、液滴吐出ヘッド２１のフラッシングにより吐出された機能液滴を外部に飛散させることなく、フラッシングボックス６１で適切に受容することができる。
【００４９】
フラッシングボックス６１で受けた機能液は、機能液吸収材６２に含浸され、これに連通した図外の排液用チューブを介して、ラック１４に収容した廃液タンク２７２（図３参照）に貯留されるようになっている。詳細は後述するが、フラッシングボックス６１の上面（表面）は、ワークＷ側の被検出部として、ワークギャップ調整後の検査に供される。また、フラッシングボックス６１の上面と液滴吐出ヘッド２１のノズル面１４１との間のギャップは、２．０ｍｍ前後に設定される（図１８参照）。
【００５０】
Ｘ軸テーブル２４は、図８ないし図１０に示すように、支柱ユニット８１を介してＹ軸テーブル２５の上方にこれを跨ぐように支持されており、メインキャリッジ２３を挿通して固定したブリッジプレート８２と、ブリッジプレート８２をＸ軸方向に移動させ且つその移動を案内するリニアガイド付きＸ軸リニアモータ８３と、Ｘ軸リニアモータ８３に平行に併設されたＸ軸リニアスケール８４と、Ｘ軸リニアモータ８３に平行に併設されると共にブリッジプレート８２の移動を案内するＸ軸リニアガイド８５と、を備えている。
【００５１】
ブリッジプレート８２は、その中間位置に形成した開口部からメインキャリッジ２３の下半部を挿通させ、メインキャリッジ２３の下部に保持したヘッドユニット２２をワークＷに臨ませる。メインキャリッジ２３は、後述するスライドベース１６２の両側部を介して、ブリッジプレート８２の上面に固定されている。また、ブリッジプレート８２の上面には、メインキャリッジ２３に隣接して機能液供給手段４のサブタンク２７３が設置されている。
【００５２】
Ｘ軸リニアモータ８３の駆動により、Ｘ軸リニアモータ８３およびＸ軸リニアガイド８５は、ブリッジプレート８２を両持ちでＸ軸方向に平行移動させる。そして、ブリッジプレート８２の移動に伴い、メインキャリッジ２３（ヘッドユニット２２）がＸ軸方向に移動する。この移動において、液滴吐出ヘッド２１の上記の副走査が行われる。
【００５３】
支柱ユニット８１は、石定盤１２上に設置した４本の支柱９１，９１，９１，９１と、Ｙ軸テーブル２５を跨ぐようにＸ軸方向に延在すると共にこれらの支柱９１の上部に両持ち支持された一対の梁９２，９２と、各梁９２から外側に張り出した一対の支持板９３，９３と、を有している。一方の梁９２上には、Ｘ軸リニアモータ８３およびＸ軸リニアスケール８４が支持され、他方の梁９２上には、Ｘ軸リニアガイド８５が支持されている。
【００５４】
左側（図８では手前側）の支持板９３上には、左部Ｘ軸ケーブルベア９５および流体用ケーブルベア９６が、それぞれ集塵用のカバーで覆われるようにして載置されている。なお、「ケーブルベア」は、登録商標である。同様に、右側（図８では奥側）の支持板９３上には、右部Ｘ軸ケーブルベア９７およびサブＸ軸ケーブルベア９８が、それぞれ集塵用のカバーで覆われるようにして載置されている。なお、Ｘ軸リニアモータ８３およびＸ軸リニアガイド８５も同様に、集塵用のカバーで覆われている。すなわち、これら可動部分で発生し得る塵埃を各カバーで集塵し、図外の排気チューブを介して装置外部に排出できるようになっている。
【００５５】
また、図中の符号１０６は、ブリッジプレート８２と同様に且つこれとは独立してＸ軸方向に移動可能なカメラ用ブリッジプレートであり、カメラ用ブリッジプレート１０６は、ワークＷのアライメントに用いられる認識カメラを搭載したカメラユニット１０７を支持している。
【００５６】
図１１は、ヘッドユニット２２の主要部を示した平面図である。同図に示すように、ヘッドユニット２２は、複数（１２個）の液滴吐出ヘッド２１と、複数の液滴吐出ヘッド２１を搭載するサブキャリッジ１２１と、サブキャリッジ１２１に各液滴吐出ヘッド２１を個々に取り付けるための複数（１２個）のヘッド保持部材１２２（図１２参照）と、を備えている。また、ヘッドユニット２２は、メインキャリッジ２３に対し着脱自在に保持されている（図１３参照）。
【００５７】
１２個の液滴吐出ヘッド２１は、６個ずつ２列に分けて主走査方向（Ｙ軸方向）に離間して配置されている。また、各液滴吐出ヘッド２１は、ワークＷに対して機能液滴の十分な塗布密度を確保するために所定角度傾けて配設されている。更に、一方の列と他方の列の各液滴吐出ヘッド２１は、副走査方向（Ｘ軸方向）に対して相互に位置ずれして配設され、副走査方向において各液滴吐出ヘッド２１のノズル１４６が連続（一部重複）するようになっている。なお、液滴吐出ヘッド２１を専用部品で構成するなどして、ワークＷに対して機能液の十分な塗布密度を確保できる場合は、液滴吐出ヘッド２１をあえて傾けてセットする必要はない。
【００５８】
サブキャリッジ１２１の一方の側方には、各液滴吐出ヘッド２１とサブタンク２７３とを配管接続するための配管ジョイント１２５と、ヘッドユニット２２をメインキャリッジ２３に着脱する際の手持ち用の一対のハンドル１２６，１２６と、が設けられている。配管ジョイント１２５には、１２個の液滴吐出ヘッド２１に対応して１２個のソケット１２７が取り付けられている。各ソケット１２７の一端には、各液滴吐出ヘッド２１（の接続針１３１）と接続した配管アダプタ１２９からのヘッド側配管部材（図示省略）が接続され、その他端には、サブタンク２７３からの装置側配管部材１２８が接続されている（図９参照）。
【００５９】
このような構成により、機能液は、機能液供給手段４のメインタンク２７１からサブタンク２７３に第１チューブ２７４を介して圧力供給されると共に、このサブタンク２７３で圧力的に縁切りされる。そして、サブタンク２７３の負圧制御ユニットにより圧力制御された機能液は、サブタンク２７３から分岐して各液滴吐出ヘッド２１に供給される。
【００６０】
液滴吐出ヘッド２１は、図１２に示すように、いわゆる２連のものであり、２連の接続針１３１を有する機能液導入部１３２と、機能液導入部１３２に連なる２連のヘッド基板１３３と、機能液導入部１３２の下方（同（ａ）では上方）に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体１３４と、を備えている。この種のインクジェット方式の液滴吐出ヘッド２１は、吐出駆動のためのエネルギー発生素子として圧電素子（ピエゾ素子）を用いたもの、あるいは電気熱変換体を用いたもので構成される。
【００６１】
各接続針１３１は、配管アダプタ１２９に接続した上記のヘッド側配管部材等を介してサブタンク２７３に接続されており、機能液導入部１３２は、各接続針１３１から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド本体１３４は、ノズル面１４１を有するノズルプレート１４２と、ノズルプレート１４２に連なる直方体形状の２連のポンプ部１４３と、で構成されている。
【００６２】
液滴吐出ヘッド２１は、ヘッド本体１３４がサブキャリッジ１２１の下面から突出しており、ヘッド本体１３４の下面、すなわちノズル面１４１には、２本のノズル列１４５が相互に平行に形成されている。各ノズル列１４５は、略主走査方向に延在しており、多数（例えば１８０個）のノズル１４６が等ピッチで並べられて構成されている。液滴吐出ヘッド２１は、ポンプ部１４３の作用によりノズル１４６から機能液滴をドット状に吐出する。なお、液滴吐出ヘッド２１におけるノズル数やノズル列数は任意である。
【００６３】
メインキャリッジ２３は、図１３および図１４に示すように、ヘッドユニット２２を着脱自在に搭載するキャリッジ本体１５１と、キャリッジ本体１５１を吊設するように保持したキャリッジテーブル１５２と、で構成されている。メインキャリッジ２３は、キャリッジ本体１５１を上記のブリッジプレート８２から下方に挿通させるようにして、キャリッジテーブル１５２の両側部分でブリッジプレート８２の上面に固定されている（図９参照）。
【００６４】
キャリッジテーブル１５２は、キャリッジ本体１５１の上部に連結されるヘッドΘ軸テーブル１５４と、ヘッドΘ軸テーブル１５４の上部に連結されるヘッドＺ軸テーブル１５５と、で構成されている。ヘッドＺ軸テーブル１５５（Ｚ軸移動手段）は、ヘッドΘ軸テーブル１５４およびキャリッジ本体１５１を介して液滴吐出ヘッド２１をＺ軸方向に微小移動させ、液滴吐出ヘッド２１のノズル面１４１とワークＷの表面との間のワークギャップを微調整するものである。
【００６５】
ヘッドＺ軸テーブル１５５は、図１５に示すように、ヘッドΘ軸テーブル１５４を下部に連結したＺ軸スライダ１６１と、Ｚ軸スライダ１６１をＺ軸方向にスライド自在に支持するスライドベース１６２と、スライドベース１６２とＺ軸スライダ１６１との間に介設されＺ軸スライダ１６１の移動を案内する４組のスライドガイド１６３，１６３，１６３，１６３と、スライドベース１６２の上面中央に固定したＺ軸モータ１６４と、Ｚ軸モータ１６４により正逆回転するボールねじ１６５と、ボールねじ１６５に螺合すると共にＺ軸スライダ１６１の正面に固定した雌ねじブロック１６６と、を有している。
【００６６】
スライドベース１６２は、一対の鉛直板１７１，１７１と、一対の鉛直板１７１の上端に掛け渡した連結板１７２とで、全体としてアーチ型に構成されている。各鉛直板１７１は、外側に直角に折り曲げた下端部でブリッジプレート８２の上面に固定されている。連結板１７２の上面中央にＺ軸モータ１６４が固定され、連結板１７２の下面側にＺ軸モータ１６４の主軸が位置している。そして、この主軸にカップリングを介してボールねじ１６５が、両鉛直板１７１間の中間位置に位置するように連結されている。
【００６７】
Ｚ軸スライダ１６１は、スライドベース１６２の内側に位置しており、雌ねじブロック１６６を正面側に固定した固定板部１８１と、各鉛直板１７１に対面する一対の側面板部１８２，１８２と、ヘッドΘ軸テーブル１５４に連結された連結板部１８３と、で一体に形成されている。
【００６８】
この場合、固定板部１８１における雌ねじブロック１６６の固定位置は、Ｚ軸スライダ１６１の略重心部に合致している。また、これに対応して、雌ねじブロック１６６を挟んで４箇所に分散してスライドガイド１６３が、側面板部１８２と鉛直板１７１との間に設けられている。すなわち、前後方向（Ｘ軸方向）に平行に並べた一対のスライドガイド１６３，１６３が、雌ねじブロック１６６の軸線に対し左右対称に（Ｙ軸方向に対称に）配置されている。
【００６９】
このように、Ｚ軸スライダ１６１の重量バランスを考慮して、雌ねじブロック１６６と４組のスライドガイド１６３とを有効に配置することで、Ｚ軸スライダ１６１のＸ・Ｙ平面内のずれを防止できる。すなわち、Ｚ軸スライダ１６１をＺ軸方向に姿勢精度良く適切に移動させることができる。これにより、液滴吐出ヘッド２１のノズル面１４１とワークＷの表面との平行度を適切に維持することができる。
【００７０】
各スライドガイド１６３は、側面板部１８２に固定されＺ軸方向に延在する単一のトラックレール１９１と、トラックレール１９１にスライド自在に案内されると共にＺ軸方向に並べた一対のスライダユニット１９２，１９２とからなり、各スライダユニット１９２が鉛直板１７１に固定されている。したがって、Ｚ軸スライダ１６１は、トラックレール１９１を両スライダユニット１９２に案内されながら、スライドベース１６２に対しＺ軸方向に移動する。なお、スライドガイド１６３は、リニアボールガイドなどの転がり案内の他、スライダユニットをエアースライダとする空気静圧案内で構成すればよい。
【００７１】
Ｚ軸モータ１６４は、正逆回転可能なＡＣサーボモータから構成されている。Ｚ軸モータ１６４が正逆回転すると、ボールねじ１６５および雌ねじブロック１６６により、Ｚ軸スライダ１６１が各スライドガイド１６３に案内されてＺ軸方向に進退する（上下動する）。このＺ軸スライダ１６１の上下動に伴い、ヘッドΘ軸テーブル１５４およびキャリッジ本体１５１を介して液滴吐出ヘッド２１を上下動して、ワークギャップが微調整される。
【００７２】
なお、図１３（ａ）に示すように、Ｚ軸スライダ１６１の固定板部１８１の背面側にはナット部１９５が固定され、ナット部１９５に螺合する雄ねじ１９６が連結板１７２に垂設するように設けられ、さらに、ナット部１９５の下側に位置する雄ねじ１９６の端部には、ナット部１９５に接触可能な度あたり１９７が設けられている。これにより、仮にＺ軸モータ１６４が暴走しても、度あたり１９７がナット部１９５に接触することで、Ｚ軸スライダ１６１がスライドベース１６２から抜け落ちないようになっている。なお、ナット部１９５、雄ねじ１９６および度あたり１９７は、ボールねじ１６５等と同様に、いずれもヘッドＺ軸テーブル１５５におけるＹ軸方向の中心位置に設けられている。
【００７３】
ヘッドΘ軸テーブル１５４は、図１３および図１４に示すように、Ｚ軸スライダ１６１の下面に固定された固定部２０１と、キャリッジ本体１５１の上部に固定された回転部２０２と、固定部２０１に対し回動自在に取り付けた回転部２０２をΘ軸方向に回動させるΘ軸モータ２０３と、を有している。Θ軸モータ２０３は、正逆回転可能なＡＣサーボモータから構成されており、ボールねじ系を主体とする動力伝達機構部２０４を介して、固定部２０１に対し回転部２０２を微小回動（微小回転）させる。この回転部２０２の微小回動により、キャリッジ本体１５１がその軸心を中心に回動する。
【００７４】
このように、ヘッドΘ軸テーブル１５４は、Ｚ軸スライダ１６１とキャリッジ本体１５１とを相互に連結すると共に、キャリッジ本体１５１を介してヘッドユニット２２をＸ・Ｙ平面内において正逆微小回転させる。これにより、ヘッドユニット２２の初期位置決め段階において、ヘッドユニット２２をΘ軸方向に位置補正（角度補正）できるようになっている。
【００７５】
図１６に示すように、ヘッドＺ軸テーブル１５５の可動部は集塵用のカバーに覆われ、上記のＸ軸リニアモータ８３等と同様に、発塵し得る粉塵のワークＷ等への付着が防止されている。また、ヘッドΘ軸テーブル１５４の動力伝達機構部２０４も、集塵用のカバーで覆われている。
【００７６】
キャリッジ本体１５１は、ヘッドユニット２２と共に請求項にいうキャリッジを構成するものである。キャリッジ本体１５１は、図１３および図１４に示すように、ヘッドユニット２２が着座するベースプレート２２１と、ベースプレート２２１を垂設するように支持するアーチ部材２２２と、ベースプレート２２１の一方の端部に突出するように設けた一対の仮置きアングル２２３，２２３と、ベースプレート２２１の他方の端部に設けたストッパプレート２２４と、ストッパプレート２２４の外側に設けた断面Ｌ字状のカメラカバー２２５と、カメラカバー２２５の外側でベースプレート２２１の端部に支持されたギャップ検査ユニット２２６と、を備えている。
【００７７】
アーチ部材２２２は、その上面中央にヘッドΘ軸テーブル１５４の回転部２０２を固定している。ベースプレート２２１は、ヘッドユニット２２を遊嵌するための方形開口を有すると共に、この方形開口を構成する開口縁部に、サブキャリッジ１２１の周縁部を介してヘッドユニット２２を位置決め固定する。
【００７８】
ヘッドユニット２２をキャリッジ本体１５１にセットする場合には、ヘッドユニット２２をその両ハンドル１２６により手持ちして運び込み、一旦、一対の仮置きアングル２２３上に載置する（仮置きする）。ここで、ヘッドユニット２２の配管ジョイント１２５に装置側配管部材１２８を接続するなど、各種配管・配線接続する。そして、両ハンドル１２６を再度把持し、両仮置きアングル２２３をガイドにしてヘッドユニット２２を先方に押し入れ、これをベースプレート２２１に位置決め固定するようにしている。そして、必要に応じて、ヘッドユニット２２は、ヘッドΘ軸テーブル１５４により回転補正される。
【００７９】
このようなヘッドユニット２２の運び込みを含む交換作業は、図１および図３における液滴吐出装置１の手前側から行われる。すなわち、Ｘ軸テーブル２４によりメインキャリッジ２３を機台１３側に移動させ、ワークＷから外れた機台１３の上方にてヘッドユニット２２が交換される。また、ワークギャップを検査する場合にも、ヘッドユニット２２はこの交換位置に移動する。
【００８０】
ギャップ検査ユニット２２６（ギャップ検出手段）は、図１３および図１７に示すように、主として、厚みの異なるワークＷを液滴吐出装置１に導入し、これに対応して上記のヘッドＺ軸テーブル１５５によりワークギャップの調整を行った後、ワークギャップが所定値以下のリミット状態になっているかどうかを検査するためのものである。ギャップ検査ユニット２２６により、液滴吐出ヘッド２１とワークＷ等との接触を未然に（描画動作前に）回避しようとするものである。
【００８１】
ギャップ検査ユニット２２６は、ワークＷ側の被検出部に対し接触可能に構成された接触ローラ２３１と、接触ローラ２３１を下端部に回転自在に支持するローラ保持部材２３２と、ローラ保持部材２３２をＺ軸方向にスライド自在にガイドする支柱２３３と、支柱２３３を立設したブラケット２３４と、ローラ保持部材２３２の上下中間部の側面に取り付けた金属体２３５と、金属体２３５に臨んで支柱２３３の側面に取り付けた磁気誘導型センサ２３６と、を有している。
【００８２】
ブラケット２３４は、略方形に形成され、立設した支柱２３３と反対側の端部をキャリッジ本体１５１のベースプレート２２１に固定されている。ブラケット２３４の固定位置は、メインキャリッジ２３の重量バランスを考慮して、キャリッジ本体１５１におけるＹ軸方向の中心位置となっている。磁気誘導型センサ２３６（ギャップ検出センサ）は、金属体２３５の移動を介してワークギャップが所定値以下になったリミット状態を検出する。
【００８３】
具体的には、接触ローラ２３１を介してローラ保持部材２３２がＺ軸方向に（上方向に）スライド移動すると、これと同方向に金属体２３５も移動する。金属体２３５が移動すると、磁気誘導型センサ２３６は、自身が発する磁力線の密度変化が起こり、これによりワークギャップのリミット状態を検出する。なお、金属体２３５は、磁気誘導型センサ２３６の検出感度が良好な例えば鉄（磁性体）で構成すればよい。もっとも、ギャップ検出センサをフォトインタラプタで構成し、金属体２３５をそのための遮光部材として構成してもよい。
【００８４】
ローラ保持部材２３２と支柱２３３との間には、ローラ保持部材２３２の背面側に固定した移動ガイド２４１と、支柱２３３に固定され、移動ガイド２４１を介してローラ保持部材２３２のスライド移動をガイドするガイドレール２４２と、が設けられている。また、ローラ保持部材２３２とブラケット２３４との間には、ローラ保持部材２３２を下方に付勢する引張りばね２４３が介設されている。引張りばね２４３の一端は、ブラケット２３４から水平に突出するように設けた掛止めピン２４４に掛け止めされ、他端は、ローラ保持部材２３２の側面に設けた掛止めピン２４５に掛け止めされている。
【００８５】
ローラ保持部材２３２の上端部には、支持プレート２４６の端部が固定されており、支持プレート２４６の中心部には、これを貫通するようにして六角穴付きの調整ねじ２４７が螺合している。そして、調整ねじ２４７の先端部を受けるストッパ２４８が、支柱２３３の上端面に設けられている。すなわち、調整ねじ２４７がストッパ２４８を受けとして、調整ねじ２４７、ローラ保持部材２３２および支持プレート２４６が、引張りばね２４３により一体に下方に付勢されている。
【００８６】
支持プレート２４６の調整ねじ２４７が螺合する部位は、雌ねじが形成されており、調整ねじ２４７をその軸方向に回すと、支持プレート２４６がＺ軸方向に上下動する。すなわち、調整ねじ２４７により、支持プレート２４６を介してローラ保持部材２３２に保持した接触ローラ２３１の高さレベルを微調整できるようになっている。
【００８７】
接触ローラ２３１は、ワークＷ側の被検出部に直接接触可能に構成されている。ギャップ検査ユニット２２６による検査動作は、ワークＷを搭載したワークテーブル２６をＹ軸方向に連続的に移動させ、接触ローラ２３１がワークＷ側の被検出部（例えばワークＷの表面）に接触するかどうかで行われる。このため、接触ローラ２３１は、検査動作を支障なく且つ迅速に行えるように、Ｙ軸方向に回転可能にローラ保持部材２３２に支持されている。
【００８８】
図１８は、接触ローラ２３１と液滴吐出ヘッド２１の高さレベルの関係を模式的に示した説明図である。同図に示すように、例えば、液滴吐出ヘッド２１のノズル面１４１とワークＷの表面との間のワークギャップは、０．３ｍｍ（所定値）に設定されている。この設定は、上記のヘッドＺ軸テーブル１５５を駆動することでなされる。一方、接触ローラ２３１とワークＷの表面との間のギャップは、ワークギャップの半分の０．１５ｍｍに設定されている。そしてこの設定は、調整ねじ２４７の送りリード（回転量）を調整することでなされる。
【００８９】
このように、ワークＷの表面からの高さレベルについて、ノズル面１４１に対し接触ローラ２３１を低く設定しているため、ワークギャップの検出動作において、接触ローラ２３１がノズル面１４１に先行してワークＷ側の被検出部に接触させることができる。そして、接触ローラ２３１の接触（被検出部への乗り上げ）により、接触ローラ２３１が引張りばね２４３に抗して上動すると、磁気誘導型センサ２３６によってワークギャップのリミット状態が検出される。リミット状態が検出されると、検査動作が停止、すなわちワークテーブル２６の移動が停止されるようになっている。
【００９０】
なお、ノズル面１４１と接触ローラ２３１とを同一の高さレベルに設定してもよいが、接触ローラ２３１や調整ねじ２４７などの取付け誤差を考慮すると、本実施形態のように、ノズル面１４１に対し接触ローラ２３１の高さレベルを低く設定することが好ましい。また、同図に示すように、ノズル面１４１とフラッシングボックス６１の表面とのギャップは２．０ｍｍに設定されているが、上述のように、昇降機構６３により、フラッシングボックス６１の上面とワークＷの表面とを略同一の高さレベルに設定することも可能である。
【００９１】
なお、図１７中の符号２５１は、空気圧シリンダであり、空気圧シリンダ２５１は、支柱２３３の背面側に固定されていると共に、そのピストンロッドが、支持プレート２４６の下面に取り付けた突当て部材２５２に当接可能に構成されている。
【００９２】
空気圧シリンダ２５１を駆動することで、ピストンロッドおよび突当て部材２５２を介して支持プレート２４６を上動させ、これに伴い接触ローラ２３１をノズル面１４１よりも高い位置に上昇させ、この上昇位置に接触ローラ２３１を維持可能となる。このような空気圧シリンダ２５１の駆動は、ワークギャップの検査終了後になされるものである。したがって、描画動作中における接触ローラ２３１は、ワークＷ側の被検出部から大きく退避することになる。
【００９３】
図１９は、ワークギャップの検出動作について説明するための説明図である。本実施形態で設定されるワークＷ側の被検出部は、ワークＷの表面の非描画エリア（例えば周縁部や後に切断される切断部分等などのワークＷにおける不要部分）と、一対のフラッシングボックス６１の表面とである。検出動作の準備段階では、メインキャリッジ２３をヘッドユニット２２の交換位置に移動させ、導入したワークＷの厚みに対応したワークギャップの調整がなされる。また、これに対応して、一対のフラッシングユニット４４の高さ調整がなされる。
【００９４】
一連の検出動作では、先ず、Ｘ軸テーブル２４を駆動し、メインキャリッジ２３を交換位置から僅かに架台１１側に移動させ、ワークテーブル２６のＸ軸方向における手前側の上方に位置するように、接触ローラ２３１を臨ませる。ここで、Ｙ軸テーブル２５を駆動して、ワークテーブル２６をＹ軸方向に移動させ、接触ローラ２３１がワークＷ側の被検出部に干渉（接触）するかどうかの検査を行う。非接触の場合には、接触ローラ２３１が一対のフラッシングユニット４４およびワークＷの表面の直上部を通過し、接触した場合には、Ｙ軸テーブル２５の駆動がインタロック（停止）される。
【００９５】
接触ローラ２３１が接触する原因として、例えば、液滴吐出装置１のティーチングオペレータ（図示省略）でのワークＷの種別データの入力ミスや、フラッシングユニット４４の高さ調整ミス等が考えられる。この場合には、ワークＷの種別データの再入力や、フラッシングユニット４４の再度の高さ調整などの措置を講じ、検出動作を再開するようにする。
【００９６】
ワークテーブル２６の手前側の検査終了後には、Ｘ軸テーブル２４を再駆動し、今度はワークテーブル２６のＸ軸方向における奥側の上方に接触ローラ２３１を臨ませる。そして同様に、Ｙ軸テーブル２５を駆動して、ワークテーブル２６をＹ軸方向に連続的に移動させて検査を行う。このように、Ｘ軸方向における前後で検査を行うことで、各フラッシングユニット４４のＸ軸方向に配設した二つのエアーシリンダ７４，７４を考慮した検査を適切に行うことができる。
【００９７】
制御装置５は、図２０に示すように、ＣＰＵを有して各手段の動作を制御する制御するためのものであり、液滴吐出装置１の制動動作を実行するための制御プログラムや制御データを記憶する記憶していると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。そして、制御装置５は、上記した各手段・装置の要素と接続されて液滴吐出装置１全体を制御している。
【００９８】
例えば、ワークＷに対して描画動作を行う場合には、制御装置５は、複数の液滴吐出ヘッド２１の吐出駆動をそれぞれ制御すると共に、Ｘ・Ｙ軸移動機構２９によりワークＷおよびメインキャリッジ２３の相対的な移動動作を制御する。また、必要に応じてヘッドΘ軸テーブル１５４およびワークΘ軸テーブル４２を駆動し、ヘッドユニット２２およびワークＷのアライメントを行う。
【００９９】
さらに、制御装置５は、ワークＷの厚みに応じて、ヘッドＺ軸テーブル１５５を駆動しワークギャップを調整する。また、ギャップ検査ユニット２２６およびＸ・Ｙ軸移動機構２９の協働によりワークギャップの検査動作を行うと共に、リミット状態を検出した場合には、Ｘ・Ｙ軸移動機構２９の駆動をインタロックする移動制御手段として機能する。
【０１００】
なお、ワークギャップのリミット状態の検出は、本実施形態のようにＸ・Ｙ軸移動機構２９を駆動した場合に限られるものでない。例えば、ヘッドＺ軸テーブル１５５でワークギャップの調整中に、接触ローラ２３１がワークＷ側の被検出部に接触した場合には、ヘッドＺ軸テーブル１５５の駆動がインタロックされる。また、ヘッドＺ軸テーブル１５５によるワークギャップの調整とＸ・Ｙ軸移動機構２９による検査動作とを併行して行う場合には、両者の駆動がインタロックされる。
【０１０１】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置１は、各種の材料からなる機能液を用いることで、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることができる。すなわち、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、ＰＤＰ装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができる。もちろん、液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造にも適用することができる。また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。そして、これらの電気光学装置を備えた電子機器、例えばフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話を提供することができる。
【０１０２】
そこで、この液滴吐出装置１を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に説明し、他のデバイスについても簡単に説明する。
【０１０３】
図２１は、液晶表示装置の断面図である。同図に示すように、液晶表示装置４５０は、上下の偏光板４６２、４６７間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより構成されている。また、カラーフィルタ４００および対向基板４６６間には、配向膜４６１、４６４が構成され、対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。
【０１０４】
カラーフィルタ４００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）を備え、画素と画素の境目は、バンク４１３により区切られている。画素の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのフィルタ材料（機能液）が導入されている。すなわち、カラーフィルタ４００は、透光性の基板４１１（ワークＷ）と、遮光性のバンク４１３とを備えている。バンク４１３が形成されていない（除去された）部分は上記画素を構成し、この画素に導入された各色のフィルタ材料は着色層４２１を構成する。バンク４１３及び着色層４２１の上面には、オーバーコート層４２２及び電極層４２３が形成されている。
【０１０５】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、バンク４１３で区切られて形成された画素内に、液滴吐出ヘッド２１により、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の機能液を着色層形成領域毎に選択的に吐出している。そして、塗布した機能液を乾燥させることにより、成膜部となる着色層４２１を得るようにしている。また、液滴吐出装置１では、液滴吐出ヘッド２１により、オーバーコート層４２２など各種の成膜部を形成している。もちろん、ヘッドＺ軸テーブル１５５により、基板４１１の厚みに対応したワークギャップに調整されている。
【０１０６】
同様に、図２２を参照して、有機ＥＬ装置とその製造方法を説明する。同図に示すように、有機ＥＬ装置５００は、ガラス基板５０１（ワークＷ）上に回路素子部５０２が積層され、回路素子部５０２上に主体を為す有機ＥＬ素子５０４が積層されている。また有機ＥＬ素子５０４の上側には、不活性ガスの空間を存して封止用基板５０５が形成されている。
【０１０７】
有機ＥＬ素子５０４には、無機物バンク層５１２ａおよびこれに重ねた有機物バンク層５１２ｂによりバンク５１２が形成され、このバンク５１２により、マトリクス状の画素が画成されている。そして、各画素内には、下側から画素電極５１１、Ｒ・Ｇ・Ｂいずれかの発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａが積層され、且つ全体がＣａやＡｌ等の薄膜を複数層に亘って積層した対向電極５０３で覆われている。
【０１０８】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａの成膜部を形成するようにしている。また、液滴吐出装置１では、正孔注入／輸送層５１０ａを形成した後に、液滴吐出ヘッド２１に導入する機能液としてＣａやＡｌ等の液体金属材料を用いて、対向電極５０３を形成する等している。もちろん、ヘッドＺ軸テーブル１５５により、基板５０１の厚みに対応したワークギャップに調整されている。
【０１０９】
そして、以下に示すデバイスの製造方法において、ヘッドＺ軸テーブル１５５により、ワークＷ（基板）の厚みに対応したワークギャップに調整されている。
【０１１０】
すなわち、ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド２１にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド２１を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。
【０１１１】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド２１に各色の泳動体材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド２１を主走査および副走査し、泳動体材料を選択的に吐出して、電極（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。なお、帯電粒子と染料とからなる泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが好ましい。
【０１１２】
金属配線形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド２１に液状金属材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド２１を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用してこれらのデバイスを製造することができる。また、この種のフラットパネルディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることは言うまでもない。
【０１１３】
レンズの形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド２１にレンズ材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド２１を主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板（ワークＷ）上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記ＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスを製造する場合に適用可能である。また、各種光デバイスの製造技術にも適用可能である。
【０１１４】
レンズの製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド２１に透光性のコーティング材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド２１を主走査および副走査し、コーティング材料を選択的に吐出して、レンズの表面にコーティング膜を形成する。
【０１１５】
レジスト形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド２１にレジスト材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド２１を主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置におけるバンクの形成はもとより、半導体製造技術の主体をなすフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【０１１６】
光拡散体形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド２１に光拡散材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド２１を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【０１１７】
【発明の効果】
本発明の液滴吐出装置によれば、各種ワークの厚みに対応してワークギャップをＺ軸移動手段により自動調整できることに加え、仮に、ワークギャップが所定値以下のリミット状態となった場合でも、これをギャップ検出手段により検出してＺ軸移動手段および／またはＸ・Ｙ軸移動手段の駆動をインタロックするようにしているため、液滴吐出ヘッドとワークとの接触が未然に回避され、液滴吐出ヘッドおよびワークの損傷を有効に防止することができる。
【０１１８】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、ワークギャップが適切に管理された液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、高品質で信頼性の高い各種の電気光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図２】実施形態に係る液滴吐出装置の平面図である。
【図３】実施形態に係る液滴吐出装置の左側面図である。
【図４】実施形態に係る液滴吐出装置の描画動作を模式的に示す説明図である。
【図５】実施形態に係るＹ軸テーブルおよびワークテーブルを示す平面図である。
【図６】実施形態に係るＹ軸テーブルおよびワークテーブルを示す正面図である。
【図７】実施形態に係るワークテーブルを示す側面図である。
【図８】実施形態に係るＸ軸テーブルおよびメインキャリッジを示す外観斜視図である。
【図９】実施形態に係るＸ軸テーブルおよびメインキャリッジを示す正面図である。
【図１０】実施形態に係るＸ軸テーブルおよびメインキャリッジの要部を示す平面図である。
【図１１】実施形態に係るヘッドユニットの主要部を示す平面図である。
【図１２】（ａ）実施形態に係る液滴吐出ヘッドの斜視図、（ｂ）液滴吐出ヘッドの要部の断面図である。
【図１３】実施形態に係るメインキャリッジを示す斜視図である。
【図１４】実施形態に係るメインキャリッジを示す分解斜視図である。
【図１５】実施形態に係るキャリッジテーブルを示す図であり、（ａ）分解斜視図、（ｂ）組立て図である。
【図１６】図１３に示すメインキャリッジに集塵カバーを取り付けた状態を示す分解斜視図である。
【図１７】実施形態に係るギャップ検査ユニットを示す図であり、（ａ）斜視図、（ｂ）正面図、（ｃ）右側面図である。
【図１８】実施形態に係る液滴吐出ヘッドのノズル面と、ギャップ検査ユニットの接触ローラと、高さレベルの関係を模式的に示す説明図である。
【図１９】実施形態に係るギャップ検査ユニットによる検出動作を示す説明図である。
【図２０】実施形態に係る液滴吐出装置の主要部のブロック図である。
【図２１】実施形態の液滴吐出装置で製造する液晶表示装置の断面図である。
【図２２】実施形態の液滴吐出装置で製造する有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 液滴吐出装置
２ 吐出手段
５ 制御装置（移動制御手段）
２１ 液滴吐出ヘッド
２２ ヘッドユニット
２３ メインキャリッジ
２４ Ｘ軸テーブル
２５ Ｙ軸テーブル
２６ ワークテーブル
２９ Ｘ・Ｙ軸移動機構（Ｘ・Ｙ軸移動手段）
４４ フラッシングユニット
１４１ ノズル面
１５１ キャリッジ本体
１５５ ヘッドＺ軸テーブル
１６１ Ｚ軸スライダ
１６２ スライドベース
１６３ スライドガイド
１６４ Ｚ軸モータ
１６５ ボールねじ
１６６ 雌ねじブロック（雌ねじ部）
２２６ ギャップ検査ユニット（ギャップ検出手段）
２３１ 接触ローラ（接触子）
２３６ 磁気誘導型センサ（ギャップ検出センサ）
４５０ 液晶表示装置
５００ 有機ＥＬ装置
Ｗ ワーク（基板）

Claims (9)

1. ワークに対し液滴吐出ヘッドをＸ・Ｙ軸方向に相対的に移動させるＸ・Ｙ軸移動手段と、
   前記液滴吐出ヘッドの捨て吐出に使用するフラッシングユニットと、
   前記ワークの厚みを含む前記ワークの種別データを入力する入力手段と、
   前記ワークの厚みに基づき、前記液滴吐出ヘッドをＺ軸方向に移動させ、前記ワークの表面と前記液滴吐出ヘッドのノズル面との間のワークギャップを調整するＺ軸移動手段と、を備えた液滴吐出装置において、
   前記ワークギャップの調整に対応して、前記フラッシングユニット上面と前記ワークの表面を同一の高さレベルに調整する昇降機構と、
   前記ワークギャップが所定値以下になったリミット状態を検出するギャップ検出手段と、
   前記ギャップ検出手段が前記リミット状態を検出したときに、前記Ｚ軸移動手段および／または前記Ｘ・Ｙ軸移動手段の駆動をインタロックする移動制御手段と、を備え、
   前記ギャップ検出手段は、前記ワーク側の被検出部に対し接触可能に構成された接触子を有し、前記接触子が前記被検出部に接触することで前記リミット状態が検出され、前記被検出部は、前記フラッシングユニットに設けられていることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記ギャップ検出手段は、前記液滴吐出ヘッドが搭載されているキャリッジに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記ギャップ検出手段は、Ｚ軸方向にスライド自在に構成された前記接触子と、
   前記接触子のＺ軸方向の移動を介して前記リミット状態を検出するギャップ検出センサと、を有し、
   前記接触子は、前記ワークの表面からの高さレベルが前記ノズル面よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記被検出部は、さらに前記ワークの表面の非描画エリアに設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
5. 前記ギャップ検出手段による検出は、前記Ｘ・Ｙ軸移動手段により前記液滴吐出ヘッドを前記ワークに対し相対的に移動させることにより連続的に行われ、
   前記接触子は、検出動作における前記液滴吐出ヘッドの相対的な移動方向に回転可能なローラで構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
6. 前記Ｚ軸移動手段は、前記キャリッジを連結したスライダと、当該スライダをＺ軸方向にスライド自在に支持したスライドベースと、を有し、
   前記スライドベースは、前記Ｘ・Ｙ軸移動手段に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
7. 前記Ｚ軸移動手段は、前記スライドベースに固定したアクチュエータと、当該アクチュエータにより正逆回転する送りねじと、当該送りねじに螺合する雌ねじ部と、前記スライドベースと前記スライダとの間に介設され当該スライダの移動を案内するスライドガイドと、を更に有し、
   前記雌ねじ部は、前記スライダの略重心部に設けられ、
   前記スライドガイドは、前記雌ねじ部を挟んで４箇所に分散して設けられていることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置。
8. 前記キャリッジは、前記スライダに連結されるキャリッジ本体と、前記キャリッジ本体に着脱自在に装着したヘッドユニットとからなり、
   前記キャリッジ本体には、前記ギャップ検出手段が取り付けられ、
   前記ヘッドユニットには、前記液滴吐出ヘッドが複数個組み付けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の液滴吐出装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、
   前記ワークとなる基板に対し、前記Ｘ・Ｙ軸移動手段により前記液滴吐出ヘッドを相対的に移動させ、当該液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して前記基板上に成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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