(57)【要約】【課題】本発明は、強誘電性液晶の劣化や、滴下時の強誘電性液晶の硬化を抑制することが可能な強誘電性液晶用インクジェット装置を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、内部にフィルタが設けられ、上記フィルタを境界としてタンク上部およびタンク下部に区切られたインクタンクと、上記インクタンクから供給される強誘電性液晶を吐出するインクジェットヘッドと、上記インクタンクのタンク下部および上記インクジェットヘッドを連通する送液配管と、上記フィルタを加熱するフィルタ用加熱手段と、上記タンク下部を減圧するタンク下部用減圧手段と、上記タンク下部を加熱するタンク下部用加熱手段と、上記インクジェットヘッドを加熱するヘッド用加熱手段とを有することを特徴とする強誘電性液晶用インクジェット装置を提供することにより、上記目的を達成する。【選択図】図１
2008304695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にフィルタが設けられ、前記フィルタを境界としてタンク上部およびタンク下部に区切られたインクタンクと、前記インクタンクから供給される強誘電性液晶を吐出するインクジェットヘッドと、前記インクタンクのタンク下部および前記インクジェットヘッドを連通する送液配管と、前記フィルタを加熱するフィルタ用加熱手段と、前記タンク下部を減圧するタンク下部用減圧手段と、前記タンク下部を加熱するタンク下部用加熱手段と、前記インクジェットヘッドを加熱するヘッド用加熱手段とを有することを特徴とする強誘電性液晶用インクジェット装置。
【請求項２】
前記タンク上部を加圧するタンク上部用加圧手段を有することを特徴とする請求項１に記載の強誘電性液晶用インクジェット装置。
【請求項３】
前記タンク上部を冷却するタンク上部用冷却手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の強誘電性液晶用インクジェット装置。
【請求項４】
前記タンク上部の前記フィルタの近傍にプレフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の強誘電性液晶用インクジェット装置。
【請求項５】
前記タンク下部に溜められる前記強誘電性液晶の量が所定量に保たれるように、前記フィルタ用加熱手段による前記フィルタの加熱を制御するフィルタ加熱制御手段を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の強誘電性液晶用インクジェット装置。
【請求項６】
前記タンク上部および前記タンク下部の間に、前記強誘電性液晶の通過を制御する液晶用バルブが設けられ、前記タンク下部の圧力を制御するタンク下部圧力制御手段を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の強誘電性液晶用インクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示素子における液晶層等の形成に用いられる強誘電性液晶用インクジェット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子は薄型で低消費電力などといった特徴から、大型ディスプレイから携帯情報端末までその用途を広げており、その開発が活発に行われている。これまで液晶表示素子は、ＴＮ方式、ＳＴＮのマルチプレックス駆動、ＴＮに薄層トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス駆動等が開発され実用化されているが、これらはネマチック液晶を用いているために、液晶材料の応答速度が数ｍｓ〜数十ｍｓと遅く、動画表示に十分対応しているとはいえない。これに対し、強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、応答速度がμｓオーダーと極めて短く、高速デバイスに適した液晶である。
【０００３】
近年、液晶の封入方法として、液晶滴下（One Drop Fill：ODF）方式が注目されている。これは、一対の基板の一方に液晶封入領域を囲む枠状のシール部材を形成し、基板上に液晶を滴下し、次いで両基板間を十分に減圧した状態で両基板を重ね合わせ、シール部材を介して接着させるというものである。液晶滴下方式は、従来の真空注入方式に比べて、液晶封入工程に要する時間が大幅に短縮されるという利点を有する。
【０００４】
一般に、強誘電性液晶は、ネマチック液晶に比べて粘度が高い。そのため、強誘電性液晶を滴下する際には、あらかじめ強誘電性液晶が低粘度状態になる温度（強誘電性液晶がコレステリック相、ネマチック相、または等方相の状態になる温度）に、強誘電性液晶を加温することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、液晶滴下方式により液晶表示素子を作製する場合には、液晶に塵埃などの異物が混入していると、異物が液晶層にそのまま取り込まれてしまい、明るい点が視認される不良（明点不良）などの表示不良が発生する。一方、真空注入方式により液晶表示素子を作製する場合には、異物が液晶に混入したとしても、液晶を注入するための微小な注入口によって注入口の径以上の大きさの異物が除去されるため、特に問題にはならない。
そこで、液晶を滴下する前に、液晶に混入した異物を除去するろ過処理を行うことが開示されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２には、ろ過処理に、所定の孔径のフィルタを用いることができることが開示されている。
【０００６】
また、液晶を滴下する方法として、インクジェット法を用いることが開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１６０８７４号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３２５１号公報
【特許文献３】特開２００４−３６１８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
インクジェット法を用いて強誘電性液晶を滴下する際には、液晶滴下装置としてインクジェット装置が用いられる。一般に、インクジェット装置は、インクタンクおよびインクジェットヘッドを有するものである。インクジェット装置を用いて強誘電性液晶を滴下する場合には、上述したように、インクタンクおよびインクジェットヘッド内の強誘電性液晶を、低粘度状態になる温度に加温する必要がある。このため、インクジェット装置に収容された強誘電性液晶は、インクジェット装置の使用中、常に加温されることになる。このように強誘電性液晶を加温し続けると、強誘電性液晶が劣化するおそれがある。
【０００９】
また従来、強誘電性液晶の配向方法として、紫外線硬化型モノマーを混入させた強誘電性液晶を用いて、電圧を印加した状態で紫外線照射を行い、強誘電性液晶を高分子化させることにより、強誘電性液晶の配向を安定化させる、高分子安定化法が知られている。この紫外線硬化型モノマーを混入させた強誘電性液晶を、インクジェット装置を用いて滴下する場合には、インクジェット装置の使用中に、インクジェット装置に収容された強誘電性液晶が加温され続けることによって、強誘電性液晶が劣化するおそれがあるだけでなく、強誘電性液晶に混入している紫外線硬化型モノマーが硬化するおそれもある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、強誘電性液晶の劣化や、滴下時の強誘電性液晶の硬化を抑制することが可能な強誘電性液晶用インクジェット装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、内部にフィルタが設けられ、上記フィルタを境界としてタンク上部およびタンク下部に区切られたインクタンクと、上記インクタンクから供給される強誘電性液晶を吐出するインクジェットヘッドと、上記インクタンクのタンク下部および上記インクジェットヘッドを連通する送液配管と、上記フィルタを加熱するフィルタ用加熱手段と、上記タンク下部を減圧するタンク下部用減圧手段と、上記タンク下部を加熱するタンク下部用加熱手段と、上記インクジェットヘッドを加熱するヘッド用加熱手段とを有することを特徴とする強誘電性液晶用インクジェット装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、インクタンクにおいて加熱されるのはフィルタおよびタンク下部であり、タンク上部は直接的に加熱されないので、強誘電性液晶が加温されている時間を短縮するとともに、インクタンク内の加温される強誘電性液晶の量を少なくすることができる。これにより、熱による強誘電性液晶の劣化や硬化を抑制することができる。また、インクタンク内で強誘電性液晶がフィルタによってろ過されることにより、強誘電性液晶に混入した異物を除去することができる。これにより、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置を用いて作製された液晶表示素子では、明点不良などの表示不良の発生を抑制して、表示品位や歩留まりを向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、上記タンク上部を加圧するタンク上部用加圧手段を有していてもよい。タンク上部用加圧手段によってタンク上部を加圧することにより、タンク上部に充填された強誘電性液晶を、フィルタを介してタンク下部に安定的に滴下することができるからである。
【００１４】
さらに、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、上記タンク上部を冷却するタンク上部用冷却手段を有していてもよい。タンク上部用冷却手段によってタンク上部を冷却することにより、フィルタ用加熱手段により加熱されたフィルタの熱が、タンク上部に充填された強誘電性液晶全体に伝導するのを防ぎ、熱による強誘電性液晶の劣化や硬化を効果的に抑制することができるからである。
【００１５】
また、本発明においては、上記タンク上部の上記フィルタの近傍にプレフィルタが設けられていてもよい。フィルタに加えて、プレフィルタが設けられていることにより、強誘電性液晶に混入した異物を効果的に除去することができるからである。
【００１６】
さらに、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、上記タンク下部に溜められる上記強誘電性液晶の量が所定量に保たれるように、上記フィルタ用加熱手段による上記フィルタの加熱を制御するフィルタ加熱制御手段を有していてもよい。タンク下部に溜められ、加温される強誘電性液晶の量を所定量に保つことで、強誘電性液晶の劣化を効果的に抑制することができるからである。
【００１７】
また本発明においては、上記タンク上部および上記タンク下部の間に、上記強誘電性液晶の通過を制御する液晶用バルブが設けられ、上記タンク下部の圧力を制御するタンク下部圧力制御手段を有していてもよい。液晶用バルブを閉じて、タンク下部圧力制御手段によってタンク下部の圧力を制御することにより、強誘電性液晶中に溶解している空気を除去することができるからである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、インクタンクがフィルタを境界としてタンク上部とタンク下部とに区切られており、タンク上部は加熱されずに、フィルタおよびタンク下部が加熱される構成となっているので、インクタンク全体が加熱されるわけではなく、熱による強誘電性液晶の劣化や硬化を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置について詳細に説明する。
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、内部にフィルタが設けられ、上記フィルタを境界としてタンク上部およびタンク下部に区切られたインクタンクと、上記インクタンクから供給される強誘電性液晶を吐出するインクジェットヘッドと、上記インクタンクのタンク下部および上記インクジェットヘッドを連通する送液配管と、上記フィルタを加熱するフィルタ用加熱手段と、上記タンク下部を減圧するタンク下部用減圧手段と、上記タンク下部を加熱するタンク下部用加熱手段と、上記インクジェットヘッドを加熱するヘッド用加熱手段とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の一例を示す模式図である。図１に例示するように、強誘電性液晶用インクジェット装置１は、内部にフィルタ２が設けられ、このフィルタ２を境界としてタンク上部３およびタンク下部４に区切られたインクタンク５と、インクタンク５から供給される強誘電性液晶をインクジェットヘッド６に導入する送液配管７と、送液配管７により導入される強誘電性液晶を吐出するインクジェットヘッド６と、フィルタ２を加熱するフィルタ用加熱手段８と、バルブ２１を介してタンク下部４に接続され、タンク下部４を減圧するタンク下部用減圧手段９と、タンク下部４を加熱するタンク下部用加熱手段１０と、インクジェットヘッド６を加熱するヘッド用加熱手段１１とを有している。
【００２１】
ここで、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置に用いられる強誘電性液晶の相系列としては、例えば、降温過程において、等方相−ネマチック（Ｎ）相−コレステリック（Ｃｈ）相−カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相と相変化するもの、等方相−ネマチック（Ｎ）相−カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相と相変化するもの、等方相−ネマチック（Ｎ）相−スメクチックＡ（ＳｍＡ）相−カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相と相変化するもの、等方相−ネマチック（Ｎ）相−コレステリック（Ｃｈ）相−スメクチックＡ（ＳｍＡ）相−カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相と相変化するもの、などを挙げることができる。
【００２２】
一般に、液晶は、温度が低くなるにつれて粘度が高くなる。例えば、等方相状態の強誘電性液晶は液状であり、ＳｍＣ＊相状態の強誘電性液晶はペースト状である。
【００２３】
図１に示す強誘電性液晶用インクジェット装置１においては、タンク上部３を加熱する加熱手段が設けられていないので、仮にインクタンク５内が常温であれば、タンク上部３内の温度も常温となる。この場合、タンク上部３に充填された強誘電性液晶は、粘度が比較的高い状態となる。また、タンク上部３とタンク下部４との境界にはフィルタ２が存在する。このため、インクタンク５内が常温常圧であれば、すなわちタンク上部３およびタンク下部４がいずれも常温常圧であれば、タンク上部３に充填された強誘電性液晶がフィルタ２を通過することはほとんどない。また、タンク下部用減圧手段９によりタンク下部４が減圧された場合でも、タンク上部３に充填された強誘電性液晶はフィルタ２を通過しにくい。
【００２４】
一方、フィルタ２はフィルタ用加熱手段８により加熱されるものである。
例えば、フィルタ用加熱手段がヒーターであり、ヒーターによってフィルタを間接的に加熱する場合、図１に例示するように、タンク上部３に強誘電性液晶が充填された状態で、フィルタ用加熱手段８（ヒーター）によりフィルタ２を加熱する。そうすると、フィルタ２周辺のタンク上部３内の強誘電性液晶は加温され、粘度が低い状態になる。
また例えば、フィルタ用加熱手段が金属性メッシュと通電装置との併用であり、フィルタの近傍に金属製メッシュを配置して、この金属製メッシュに通電することで、フィルタを間接的に加熱する場合、図２に例示するように、タンク上部３に強誘電性液晶が充填された状態で、フィルタ用加熱手段８（金属製メッシュ８ａおよび通電装置８ｂ）によりフィルタ２を加熱する、すなわち通電装置８ｂを用いて金属製メッシュ８ａに通電する。そうすると、金属製メッシュ８ａの熱により、この金属製メッシュ８ａに接触しているタンク上部３内の強誘電性液晶、すなわちフィルタ２周辺のタンク上部３内の強誘電性液晶は加温され、粘度が低い状態になる。
【００２５】
図１に示す強誘電性液晶用インクジェット装置による強誘電性液晶の吐出方法について説明する。
タンク上部３に強誘電性液晶Ｌが充填された状態で、フィルタ用加熱手段８を作動させると、フィルタ２が加熱され、フィルタ２周辺のタンク上部３内の強誘電性液晶Ｌは加温され、粘度が低下する。また、タンク下部用減圧手段９を作動させると、タンク下部４が減圧される。この強誘電性液晶の加温（強誘電性液晶の粘度の低下）と、タンク下部の減圧とにより、フィルタ２の加熱によって加温されたタンク上部３内の強誘電性液晶Ｌは、フィルタ２を通ってタンク下部４に滴下され、一時溜められる。
【００２６】
この際、フィルタ２を通ってタンク下部４に滴下される強誘電性液晶の量、すなわちタンク下部４への強誘電性液晶の滴下量は、フィルタの加熱温度、フィルタの孔径、タンク上部およびタンク下部の圧力等によって、調整される。特に、強誘電性液晶の滴下量には、強誘電性液晶の粘度による影響が大きいため、フィルタの加熱温度が重要である。
【００２７】
タンク下部４はタンク下部用加熱手段１０によりあらかじめ加熱されており、タンク下部４に滴下された強誘電性液晶Ｌは加温され、粘度の低い状態が保たれる。そして、タンク下部４に滴下され、一時溜められた強誘電性液晶Ｌは、送液配管７に導入されインクジェットヘッド６に供給される。
また、インクジェットヘッド６もヘッド用加熱手段１１によりあらかじめ加熱されており、インクジェットヘッド６に供給された強誘電性液晶は加温され、粘度の低い状態が保たれる。そして、インクジェットヘッド６に供給された強誘電性液晶は、外部に吐出される。
【００２８】
本発明によれば、インクタンクにおいて加熱されるのはフィルタおよびタンク下部であり、タンク上部は直接的に加熱されないので、タンク上部に充填された強誘電性液晶がインクジェットヘッドに供給されるまでのあいだで、強誘電性液晶が加温されている時間を短縮することができる。また、インクタンク内の加温される強誘電性液晶は、フィルタに接触しているもの、および、タンク下部に滴下され、一時溜められるものだけであるので、インクタンク内の強誘電性液晶のうち、加温される強誘電性液晶の量を少なくすることができる。これにより、熱による強誘電性液晶の劣化や硬化を抑制することができる。インクタンクをフィルタを境界としてタンク上部およびタンク下部に区切り、タンク上部を直接的に加熱せずに、フィルタおよびタンク下部を加熱して、インクタンク内で加熱する領域を小さくすることにより、熱による強誘電性液晶の劣化や硬化を抑制することができるのである。
例えば、タンク下部に滴下され一時溜められる強誘電性液晶の量を、比較的短時間でインクジェットヘッドに供給される量に調整することにより、熱による強誘電性液晶の劣化や硬化を効果的に抑制することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、インクタンク内で強誘電性液晶がフィルタによってろ過されることにより、強誘電性液晶に混入した塵埃などの異物を除去することができる。これにより、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置を用いて作製された液晶表示素子では、明点不良などの表示不良の発生を抑制して、表示品位や歩留まりを向上させることができる。
【００３０】
さらに、タンク下部はタンク下部用加熱手段により加熱されるので、タンク下部に一時溜められた強誘電性液晶を、送液配管に導入されインクジェットヘッドに供給されるのに適した温度、さらには吐出に適した温度に保つことができる。また、インクジェットヘッドもヘッド用加熱手段により加熱されるので、インクジェットヘッドに供給された強誘電性液晶を吐出に適した温度に保つことができ、良好な吐出を維持することができる。
【００３１】
図３は、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の他の例を示す模式図である。図３に例示するように、強誘電性液晶用インクジェット装置１は、内部にフィルタ２が設けられ、このフィルタ２を境界としてタンク上部３およびタンク下部４に区切られたインクタンク５と、インクタンク５から供給される強誘電性液晶をインクジェットヘッド６に導入する送液配管７と、送液配管７により導入される強誘電性液晶を吐出するインクジェットヘッド６と、フィルタ２を加熱するフィルタ用加熱手段８と、バルブ２１を介してタンク下部４に接続され、タンク下部４を減圧するタンク下部用減圧手段９と、タンク下部４を加熱するタンク下部用加熱手段１０と、インクジェットヘッド６を加熱するヘッド用加熱手段１１と、バルブ２２を介してタンク上部３に接続され、タンク上部３を加圧するタンク上部用加圧手段１２と、タンク上部３を冷却するタンク上部用冷却手段１３と、タンク上部３のフィルタの近傍に設けられたプレフィルタ１４とを有している。
【００３２】
図３に示す強誘電性液晶用インクジェット装置による強誘電性液晶の吐出方法について説明する。
例えば、フィルタ用加熱手段８がヒーターである場合、タンク上部３に強誘電性液晶Ｌが充填された状態で、フィルタ用加熱手段８（ヒーター）によりフィルタ２を加熱すると、フィルタ２周辺のタンク上部３内の強誘電性液晶Ｌは加温され、粘度が低下する。フィルタ２の加熱によって加温されたタンク上部３内の強誘電性液晶Ｌは、タンク上部３がタンク上部用加圧手段１２によって加圧され、タンク下部４がタンク下部用減圧手段９により減圧されることによって、フィルタ２を通ってタンク下部４に滴下される。この際、タンク上部３内の強誘電性液晶Ｌは、あらかじめプレフィルタ１４でろ過される。そして、強誘電性液晶Ｌは、タンク下部４に一時溜められる。
タンク下部４はタンク下部用加熱手段１０により加熱されており、タンク下部４に滴下された強誘電性液晶Ｌは加温され、粘度の低い状態が保たれる。そして、タンク下部４に滴下され、一時溜められた強誘電性液晶Ｌは、送液配管７に導入されインクジェットヘッド６に供給される。
また、インクジェットヘッド６もヘッド用加熱手段１１により加熱されており、インクジェットヘッド６に供給された強誘電性液晶は加温され、粘度の低い状態が保たれる。そして、インクジェットヘッド６に供給された強誘電性液晶は、外部に吐出される。
【００３３】
このように、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、タンク上部を加圧するタンク上部用加圧手段を有していてもよい。タンク上部用加圧手段によってタンク上部を加圧することにより、タンク上部に充填された強誘電性液晶を、フィルタを介してタンク下部に安定的に滴下することができるからである。
【００３４】
また、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、タンク上部を冷却するタンク上部用冷却手段を有していてもよい。タンク上部用冷却手段によってタンク上部を冷却することにより、フィルタの熱がタンク上部に充填された強誘電性液晶全体に伝導するのを防ぐことができるからである。これにより、熱による強誘電性液晶の劣化や硬化を効果的に抑制することができる。
【００３５】
さらに本発明においては、タンク上部のフィルタの近傍にプレフィルタが設けられていてもよい。フィルタに加えて、プレフィルタが設けられていることにより、強誘電性液晶に混入した異物を効果的に除去することができるからである。また、例えば、プレフィルタには、強誘電性液晶をタンク上部に留める機能と、強誘電性液晶をタンク上部からタンク下部に通過させる機能と、強誘電性液晶に混入した比較的大きな異物を除去する機能とをもたせ、フィルタには、強誘電性液晶をタンク上部からタンク下部に通過させる機能と、強誘電性液晶に混入した比較的小さな異物を除去する機能とをもたせるというように、フィルタとプレフィルタとで機能を分担させることもできるからである。
【００３６】
図４（ａ）は、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の他の例を示す模式図である。図４（ａ）に例示するように、強誘電性液晶用インクジェット装置１は、内部にフィルタ２が設けられ、このフィルタ２を境界としてタンク上部３およびタンク下部４に区切られたインクタンク５と、インクタンク５から供給される強誘電性液晶をインクジェットヘッド６に導入する送液配管７と、送液配管７により導入される強誘電性液晶を吐出するインクジェットヘッド６と、フィルタ２を加熱するフィルタ用加熱手段８と、バルブ２１を介してタンク下部４に接続され、タンク下部４を減圧するタンク下部用減圧手段９と、タンク下部４を加熱するタンク下部用加熱手段１０と、インクジェットヘッド６を加熱するヘッド用加熱手段１１と、タンク上部３およびタンク下部４の間に設けられ、強誘電性液晶の通過を制御する液晶用バルブ１５と、バルブ２３を介してタンク下部４に接続され、タンク下部４の圧力を制御するタンク下部圧力制御手段１６とを有している。
【００３７】
図４（ａ）に示す強誘電性液晶用インクジェット装置においては、例えばタンク下部圧力制御手段１６が減圧手段である場合には、図４（ｂ）に示すように、液晶用バルブ１５を閉じて、タンク下部圧力制御手段１６（減圧手段）によりタンク下部４を減圧することにより排気して、強誘電性液晶Ｌ中に溶解している空気を除去することができる。また、例えばタンク下部圧力制御手段１６が加圧手段である場合には、図４（ｂ）に示すように、液晶用バルブ１５を閉じて、タンク下部圧力制御手段１６（加圧手段）によりタンク下部４を加圧することにより、送液配管７を通ってインクジェットヘッド６から強誘電性液晶を吐出して、強誘電性液晶Ｌ中に溶解している空気を除去することができる。
【００３８】
このように、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、タンク上部およびタンク下部の間に、強誘電性液晶の通過を制御する液晶用バルブが設けられ、タンク下部の圧力を制御するタンク下部圧力制御手段を有していてもよい。このような構成とすることにより、強誘電性液晶用インクジェット装置の使用前や、強誘電性液晶の吐出不良が起きたときなどに、効率的に空気抜きを行うことができるからである。
【００３９】
以下、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の各構成について説明する。
【００４０】
１．インクタンク
本発明に用いられるインクタンクは、インクジェットヘッドに強誘電性液晶を供給するものであり、内部にフィルタが設けられ、このフィルタを境界としてタンク上部とタンク下部とに区切られているものである。
また、上述したように、インクタンクのタンク上部のフィルタの近傍にはプレフィルタが設けられていてもよい。
【００４１】
インクタンクの形状としては、特に限定されるものではなく、一般的な形状を適宜選択して用いることができる。
【００４２】
インクタンクからインクジェットヘッドに強誘電性液晶を供給する機構としては、特に限定されるものではなく、例えば、送液配管を通じてインクジェットヘッドに送液される強誘電性液晶の送液圧を制御する機構などが挙げられる。より具体的には、インクジェットヘッドを減圧することにより送液圧を制御する機構を挙げることができる。このような機構では、簡易的に強誘電性液晶の送液圧を制御することができる。この場合、タンク下部も減圧されるように調整される。また、インクジェットヘッドの位置と連動してインクタンクの高さが変化することにより送液圧を制御する機構も挙げられる。
以下、インクタンクの各構成について説明する。
【００４３】
（１）フィルタ
本発明に用いられるフィルタは、インクタンク内部に設けられ、インクタンクをタンク上部およびタンク下部に区切るものである。また、フィルタは、フィルタ用加熱手段により加熱されるものである。このフィルタは、強誘電性液晶をタンク上部からタンク下部に通過させる機能を有している。
【００４４】
フィルタは、強誘電性液晶に混入した異物を除去する機能を有することが好ましい。プレフィルタが設けられている場合には、中でも、フィルタは、強誘電性液晶に混入した比較的小さな異物を除去する機能を有することが好ましい。
【００４５】
また、プレフィルタが設けられていない場合、フィルタは、タンク上部に強誘電性液晶を留める機能を有する必要がある。一方、プレフィルタが設けられている場合、フィルタは、タンク上部に強誘電性液晶を留める機能を有していてもよく、有さなくてもよい。
【００４６】
フィルタの孔径としては、加温されて粘度が低下した強誘電性液晶、具体的にはネマチック相以上の温度に加温された強誘電性液晶が通過できる程度の径であればよい。例えば、フィルタの孔径としては、２μｍ以下とすることができる。フィルタの孔径が上記範囲であれば、加温されていない強誘電性液晶をタンク上部に充分に留めておくことができる。
【００４７】
中でも、フィルタに、強誘電性液晶に混入した異物を除去する機能を付与する場合には、フィルタの孔径が、本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置を用いて作製される液晶表示素子における基板間のギャップ、すなわち液晶層の厚みよりも小さいことが好ましい。具体的に、フィルタの孔径としては、２μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．５μｍ以下、さらに好ましくは１．０μｍ以下である。フィルタの孔径が上記範囲であれば、明点不良などの発生を効果的に抑制することができるからである。また、フィルタの孔径の下限としては、０．５μｍ程度とされる。フィルタの孔径が小さすぎると、加温されて粘度が低下した強誘電性液晶がフィルタを通過しにくくなり、強誘電性液晶をタンク下部に安定的に滴下することが困難となる場合があるからである。
【００４８】
フィルタの材質としては、強誘電性液晶に対する耐性を有し、フィルタ用加熱手段により加熱することができるものであれば特に限定されるものでなく、フィルタ用加熱手段に応じて適宜選択される。フィルタ用加熱手段がフィルタを直接的に加熱するものである場合には、フィルタの材質としては、熱伝導性を有するものが用いられ、例えば金属等が挙げられる。また、フィルタ用加熱手段がフィルタを間接的に加熱するものである場合には、フィルタの材質としては、例えば、セルロース、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂を挙げることができる。汎用性の点からは、樹脂製のフィルタが好ましく用いられる。
【００４９】
また、フィルタの形状としては、タンク上部とタンク下部とを区切ることができる形状であれば特に限定されるものではなく、タンク上部やタンク下部の形状、またはインクタンクの形状等に応じて適宜選択される。
【００５０】
フィルタの形成位置としては、特に限定されるものではないが、通常は図１に例示するように、強誘電性液晶がタンク上部３からフィルタ２を通ってタンク下部４に滴下される際に、タンク下部４において、フィルタ２と、タンク下部４に一時溜められた強誘電性液晶の最上面との間に所定の空間が存在するように、フィルタが配置される。タンク下部を減圧するには、タンク下部内に所定の空間が必要であるからである。また、フィルタと、タンク下部に一時溜められた強誘電性液晶の最上面との間に所定の空間が存在することにより、タンク下部内の強誘電性液晶の熱が、タンク上部内の強誘電性液晶に伝導するのを防ぐことができるからである。
【００５１】
本発明においては、上述したように、フィルタの加熱温度の調整により、タンク下部への強誘電性液晶の滴下量を制御することができ、結果としてタンク下部に一時溜められる強誘電性液晶の量を制御することができる。
【００５２】
フィルタの加熱温度としては、強誘電性液晶のネマチック相以上の温度に設定される。例えば、降温過程において等方相−Ｎ相−Ｃｈ相−ＳｍＣ＊相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、フィルタの加熱温度は、Ｎ相−Ｃｈ相転移温度より高い温度に設定される。また例えば、降温過程において等方相−Ｎ相−ＳｍＣ＊相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、フィルタの加熱温度は、Ｎ相−ＳｍＣ＊相転移温度より高い温度に設定される。さらに例えば、降温過程において等方相−Ｎ相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ＊相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、フィルタの加熱温度は、Ｎ相−ＳｍＡ相転移温度より高い温度に設定される。また例えば、降温過程において等方相−Ｎ相−Ｃｈ相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ＊相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、フィルタの加熱温度は、Ｎ相−Ｃｈ相転移温度より高い温度に設定される。
【００５３】
中でも、フィルタの加熱温度は、Ｎ相−Ｃｈ相転移温度またはＮ相−ＳｍＣ＊相転移温度またはＮ相−ＳｍＡ相転移温度よりも１０℃〜２０℃程度高い温度に設定されることが好ましい。具体的なフィルタの加熱温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。
【００５４】
（２）タンク上部
タンク上部は、フィルタによって区切られたインクタンクの上側の部分であり、強誘電性液晶が充填されるものである。後述するように、タンク上部は、タンク上部用加圧手段により加圧されるものであってもよく、またタンク上部用冷却手段により冷却されるものであってよい。
【００５５】
タンク上部の材質としては、強誘電性液晶を充填できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的な材質を適宜選択して用いることができる。
【００５６】
また、タンク上部の温度としては、常温または常温よりも低い温度に設定される。
【００５７】
（３）タンク下部
タンク下部は、フィルタによって区切られたインクタンクの下側の部分であり、強誘電性液晶がタンク上部からフィルタを介して滴下され、一時溜められるものである。また、タンク下部は、送液配管に接続されるものであり、タンク下部用減圧手段により減圧され、タンク下部用加熱手段により加熱されるものである。
【００５８】
タンク下部の材質としては、強誘電性液晶を溜めることができ、タンク下部用加熱手段により加熱することができ、タンク下部用減圧手段により減圧することができるものであれば特に限定されるものではないが、中でも、強誘電性液晶が一時溜められるタンク下部の下側部分は熱を伝導しやすく、上述したような所定の空間が存在することになるタンク下部の上側部分は熱を伝導しにくいものであることが好ましい。タンク下部の下側部分の材質が熱を伝導しやすいものであれば、タンク下部に一時溜められた強誘電性液晶が、安定的に送液配管に導入されインクジェットヘッドに供給されるからである。また、タンク下部の上側部分の材質が熱を伝導しにくいものであれば、タンク上部に充填された強誘電性液晶に、タンク下部用加熱手段により加熱されたタンク下部の熱が伝導するのを防ぐことができるからである。
【００５９】
また、タンク下部の加熱温度としては、強誘電性液晶が送液配管に導入されインクジェットヘッドに供給されるのに適した温度に設定され、好ましくは、強誘電性液晶が吐出されるのに適した温度に設定される。具体的には、タンク下部の加熱温度は、強誘電性液晶のネマチック相以上の温度に設定される。なお、強誘電性液晶のネマチック相以上の温度の具体例については、上記フィルタの項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６０】
中でも、タンク下部の加熱温度は、Ｎ相−Ｃｈ相転移温度またはＮ相−ＳｍＣ＊相転移温度またはＮ相−ＳｍＡ相転移温度よりも１０℃〜２０℃程度高い温度に設定されることが好ましい。具体的なタンク下部の加熱温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。
【００６１】
（４）プレフィルタ
本発明においては、タンク上部のフィルタの近傍にプレフィルタが設けられていてもよい。このプレフィルタは、強誘電性液晶に混入した比較的大きな異物を除去する機能を有している。また、プレフィルタは、タンク上部に強誘電性液晶を留める機能を有していてもよい。
【００６２】
プレフィルタの孔径としては、タンク上部に加温されて粘度が低下した強誘電性液晶が通過できる程度の径であり、かつ、強誘電性液晶に混入した比較的大きな異物を除去することができる径であればよい。具体的に、プレフィルタの孔径としては、５μｍ〜３０μｍ程度とすることができる。プレフィルタの孔径が上記範囲であれば、加温されていない強誘電性液晶をタンク上部に充分に留めておくことができる。
【００６３】
なお、プレフィルタの材質および形状については、上記フィルタと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６４】
プレフィルタの形成位置としては、タンク上部のフィルタの近傍であればよい。中でも、プレフィルタは、フィルタおよびプレフィルタの間に位置する強誘電性液晶の温度が下がらない程度に近接していることが好ましい。
【００６５】
通常、プレフィルタは、上記フィルタと同様に、加熱されるものである。なお、プレフィルタの加熱温度としては、上記フィルタの加熱温度と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
（５）液晶用バルブ
本発明においては、タンク上部およびタンク下部の間に、強誘電性液晶の通過を制御する液晶用バルブが設けられていてもよい。
液晶用バルブとしては、強誘電性液晶の通過を制御することができるものであれば特に限定されるものではなく、一般的なバルブを用いることができる。
【００６７】
２．フィルタ用加熱手段
本発明に用いられるフィルタ用加熱手段は、フィルタを加熱するものである。フィルタ用加熱手段によってフィルタを加熱することにより、フィルタ周辺のタンク上部内の強誘電性液晶が加温される。
【００６８】
フィルタ用加熱手段としては、フィルタを加熱できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、フィルタを直接的に加熱するものと、フィルタを間接的に加熱するものとが挙げられる。フィルタの材質が金属等である場合には、フィルタを直接的に加熱するものが用いられ、フィルタの材質が樹脂等である場合には、フィルタを間接的に加熱するものが用いられる。
【００６９】
フィルタを直接的に加熱するものは、フィルタ自体を加熱して、加熱されたフィルタの熱によってフィルタ周辺の強誘電性液晶を加温するものである。この場合のフィルタ用加熱手段としては、一般的な加熱手段を用いることができ、例えば、ヒーター、通電加熱装置等が挙げられる。
【００７０】
また、フィルタを間接的に加熱するものは、フィルタ周辺を加熱することによってフィルタ周辺の強誘電性液晶を加温するものである。この場合のフィルタ用加熱手段としては、一般的な加熱手段を用いることができ、例えば、カートリッジ型ヒーター等のヒーターや、金属性メッシュとヒーターや通電装置等との併用が挙げられる。ヒーター等を用いる場合には、ヒーター等によってフィルタ周辺を加熱することができる。また、金属性メッシュとヒーターや通電装置等とを併用する場合には、金属性メッシュをヒーターや通電装置等によって加熱し、加熱された金属性メッシュの熱によってフィルタ周辺を加熱することができる。
【００７１】
金属性メッシュとヒーターや通電装置等とを併用する場合、金属性メッシュの位置としては、フィルタ周辺を加熱することができればよく、フィルタの近傍であればよい。中でも、金属性メッシュはフィルタに接するように配置されていることが好ましい。
【００７２】
また、金属性メッシュの孔径としては、加温された強誘電性液晶を通過させるために、上記のフィルタおよびプレフィルタの孔径よりも大きいことが好ましい。具体的には、金属性メッシュの孔径は、０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度とすることができる。
【００７３】
３．タンク下部用減圧手段
本発明に用いられるタンク下部用減圧手段は、タンク下部を減圧するものである。
タンク下部用減圧手段としては、タンク下部を減圧できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的な減圧手段を用いることができる。例えば、真空ポンプ等が挙げられる。
【００７４】
４．タンク下部用加熱手段
本発明に用いられるタンク下部用加熱手段は、タンク下部を加熱するものであり、タンク下部に滴下され、一時溜められた強誘電性液晶を加温するものである。
タンク下部用加熱手段としては、タンク下部を加熱することができるものであれば特に限定されるものではなく、上記フィルタ用加熱手段の項に記載したような、一般的な加熱手段を用いることができる。
【００７５】
５．インクジェットヘッド
本発明に用いられるインクジェットヘッドは、上記インクタンクから供給される強誘電性液晶を吐出するものであり、ヘッド用加熱手段により加熱されるものである。
【００７６】
インクジェットヘッドは、所望の一定量を吐出できるものであれば特に限定されるものではない。インクジェットヘッドとしては、例えば、圧電方式（ピエゾ方式）のもの、サーマル方式のものを挙げることができる。中でも、圧電方式のインクジェットヘッドが好ましい。サーマル方式では、強誘電性液晶を突沸させる必要があるが、通常、強誘電性液晶単体で突沸させることは困難だからである。
【００７７】
インクジェットヘッドが有する吐出口の数は、１つであってもよく、複数であってよい。中でも、インクジェットヘッドが複数の吐出口を有することが好ましい。インクジェットヘッドが複数の吐出口を有することにより、同時に複数箇所への強誘電性液晶の吐出が可能となるからである。
【００７８】
また、インクジェットヘッドは、インクジェットヘッド内で強誘電性液晶を一次的に溜め込むマニホールド部と、このマニホールド部から吐出口へ強誘電性液晶を送液するオリフィス部とを有することが好ましい。例えば、インクジェットヘッドが複数の吐出口を有する場合、マニホールド部とオリフィス部とを有することにより、強誘電性液晶を複数の吐出口から均一に吐出することが容易になるからである。
【００７９】
インクジェットヘッドの加熱温度としては、強誘電性液晶の吐出に適した温度に設定される。具体的には、インクジェットヘッドの加熱温度は、強誘電性液晶のネマチック相以上の温度に設定される。なお、強誘電性液晶のネマチック相以上の温度の具体例については、上記フィルタの項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８０】
中でも、インクジェットヘッドの加熱温度は、Ｎ相−Ｃｈ相転移温度またはＮ相−ＳｍＣ＊相転移温度またはＮ相−ＳｍＡ相転移温度よりも１０℃〜２０℃程度高い温度に設定されることが好ましい。具体的なインクジェットヘッドの加熱温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。
【００８１】
６．ヘッド用加熱手段
本発明に用いられるヘッド用加熱手段は、インクジェットヘッドを加熱するものであり、インクジェットヘッドに供給される強誘電性液晶を加温するものである。
ヘッド用加熱手段としては、インクジェットヘッドを加熱することができるものであれば特に限定されるものではなく、上記フィルタ用加熱手段の項に記載したような、一般的な加熱手段を用いることができる。
【００８２】
インクジェットヘッドおよびタンク下部の加熱温度は、上述したように、略同一の温度に設定できることから、ヘッド用加熱手段とタンク下部用加熱手段とは、別個に設けられていてもよく、一体化されていてもよい。ヘッド用加熱手段およびタンク下部用加熱手段が一体化されている場合には、タンク下部およびインクジェットヘッドだけでなく、送液配管も、ひとつの加熱手段で加熱することができる。
タンク下部および送液配管の加熱温度は、ネマチック相以上の温度であればそれほど厳密に制御する必要はないが、送液配管の形状や、熱容量、放熱の関係で、加熱の効率が大きく変わる場合には、インクジェットヘッド、タンク下部、送液配管等は、それぞれ別個に加熱手段を設けることが好ましい。
【００８３】
７．送液配管
本発明における送液配管は、上記のインクタンクおよびインクジェットヘッドを連通するものである。
【００８４】
送液配管は、可撓性を有していてもよく、有さなくてもよい。強誘電性液晶を吐出するために、基板を固定してインクジェットヘッドを所定の位置へ動作させる場合には、インクジェットヘッドの動作に追従できるように、送液配管は可撓性を有することが好ましい。この場合、送液配管は、一部分が可撓性を有していてもよく、全体として可撓性を有していてもよい。一方、強誘電性液晶を吐出するために、インクジェットヘッドを固定して基板を所定の位置へ動作させる場合には、液配管は、可撓性を有していてもよく、有さなくてもよい。通常、精密に強誘電性液晶の吐出量を制御する場合には、インクジェットヘッドを固定して基板を動作させる。
【００８５】
送液配管の材質としては、特に限定されるものではなく、上述したような可撓性の有無に応じて適宜選択される。
【００８６】
また、送液配管の長さ、孔径等については、インクタンクとインクジェットヘッドとの距離や、インクジェットヘッドからの強誘電性液晶の吐出量等に応じて、適宜選択される。
【００８７】
８．タンク上部用加圧手段
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、タンク上部を加圧するタンク上部用加圧手段を有していてもよい。
本発明に用いられるタンク上部用加圧手段としては、タンク上部を加圧できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的な加圧手段を用いることができる。例えば、シリンジ方式のディスペンサ、ポンプ等が挙げられる。
【００８８】
９．タンク上部用冷却手段
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、タンク上部を冷却するタンク上部用冷却手段を有していてもよい。タンク上部用冷却手段は、タンク上部に充填される強誘電性液晶を冷却するものである。
本発明に用いられるタンク上部用冷却手段としては、タンク上部を冷却できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的な冷却手段を用いることができる。例えば、送風機、水冷式冷却機、ペルチェ素子等が挙げられる。
【００８９】
１０．フィルタ加熱制御手段
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、上記タンク下部に溜められる上記強誘電性液晶の量が所定量に保たれるように、上記フィルタ用加熱手段による上記フィルタの加熱を制御するフィルタ加熱制御手段を有していてもよい。タンク下部に溜められる強誘電性液晶の量を所定量に保ち、タンク下部に溜められる強誘電性液晶の量、すなわち加温される強誘電性液晶の量を制御することで、強誘電性液晶の劣化を効果的に抑制することができるからである。
【００９０】
本発明に用いられるフィルタ加熱制御手段としては、タンク下部に溜められる強誘電性液晶の量が所定量に保たれるように、フィルタ用加熱手段によるフィルタの加熱を制御するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、タンク下部に溜められた強誘電性液晶の量を測定し、強誘電性液晶の量が所定量よりも少なくなった場合にはフィルタ用加熱手段によるフィルタの加熱を開始し、強誘電性液晶の量が所定量よりも多くなった場合にはフィルタ用加熱手段によるフィルタの加熱を停止する制御手段を挙げることができる。
【００９１】
１１．タンク下部圧力制御手段
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、上記タンク下部の圧力を制御するタンク下部圧力制御手段を有していてもよい。
【００９２】
タンク下部圧力制御手段としては、タンク下部の圧力を制御することができるものであればよく、減圧手段および加圧手段のいずれであってもよい。また、減圧手段のみであってもよく、加圧手段のみであってもよく、減圧手段および加圧手段の両方であってもよい。
【００９３】
なお、減圧手段については、上記タンク下部用減圧手段と同様であり、また加圧手段については、上記タンク上部用加圧手段と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９４】
タンク下部圧力制御手段が減圧手段である場合には、タンク下部用減圧手段とタンク下部圧力制御手段は、別個に設けられていてもよく、一体化されていてもよい。
【００９５】
１２．プレフィルタ用加熱手段
本発明において、プレフィルタが設けられている場合には、通常、プレフィルタを加熱するプレフィルタ用加熱手段が配置される。なお、プレフィルタ用加熱手段については、フィルタ用加熱手段と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
プレフィルタおよびフィルタの加熱温度は、上述したように、略同一の温度に設定できることから、プレフィルタ用加熱手段とフィルタ用加熱手段とは、別個に設けられていてもよく、一体化されていてもよい。
【００９７】
１３．用途
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置は、強誘電性液晶を吐出するために用いられるものである。中でも、液晶表示素子における液晶層を形成するために用いられることが好ましい。
【００９８】
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置に用いられる強誘電性液晶としては、ＳｍＣ＊相を発現するものであれば特に限定されるものではない。なお、強誘電性液晶の相系列としては、降温過程において、例えば、Ｎ相−Ｃｈ相−ＳｍＣ＊相と相変化するもの、Ｎ相−ＳｍＣ＊相と相変化するもの、Ｎ相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ＊相と相変化するもの、Ｎ相−Ｃｈ相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ＊相と相変化するもの、などを挙げることができる。
【００９９】
本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置を用いて、フィールドシーケンシャルカラー方式により駆動する液晶表示素子における液晶層を形成する場合には、強誘電性液晶として、単安定性を示す液晶材料を用いることが好ましい。
【０１００】
なお、「単安定性を示す」とは、電圧無印加時の強誘電性液晶の状態がひとつの状態で安定化している状態をいう。強誘電性液晶は、図５に例示するように、液晶分子３０が層法線ｚから傾いており、層法線ｚに垂直な底面を有する円錐（コーン）の稜線に沿って回転する。このような円錐（コーン）において、液晶分子３０の層法線ｚに対する傾き角をチルト角θという。このように、液晶分子３０は層法線ｚに対しチルト角±θだけ傾く二つの状態間をコーン上に動作することができる。具体的に説明すると、単安定性を示すとは、電圧無印加時に液晶分子３０がコーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。
【０１０１】
単安定性を示す液晶材料の中でも、例えば図６に示すような、正負いずれかの電圧を印加したときにのみ液晶分子が動作する、ｈａｌｆ−Ｖ  ｓｈａｐｅｄ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（以下、ＨＶ字型スイッチングと称する。）特性を示すものが特に好ましい。このようなＨＶ字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いると、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。
なお、「ＨＶ字型スイッチング特性」とは、印加電圧に対する光透過率が非対称な電気光学特性をいう。
【０１０２】
このような強誘電性液晶としては、一般に知られる液晶材料の中から要求特性に応じて種々選択することができる。
【０１０３】
特に、Ｃｈ相からＳｍＡ相を経由しないでＳｍＣ＊相を発現する液晶材料は、ＨＶ字型スイッチング特性を示すものとして好適である。具体的には、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製「Ｒ２３０１」が挙げられる。
【０１０４】
また、ＳｍＡ相を経由する液晶材料としては、材料選択の幅が広いことから、Ｃｈ相からＳｍＡ相を経由してＳｍＣ＊相を発現するものが好ましい。この場合、ＳｍＣ＊相を示す単一の液晶材料を用いることもできるが、低粘度でＳｍＣ相を示しやすいノンカイラルな液晶（以下、ホスト液晶とする場合がある。）に、それ自身ではＳｍＣ相を示さないが大きな自発分極と適当な螺旋ピッチを誘起する光学活性物質を少量添加することにより、上記のような相系列を示す液晶材料が、低粘度であり、より速い応答性を実現できることから好ましい。
【０１０５】
上記ホスト液晶としては、広い温度範囲でＳｍＣ相を示す材料であることが好ましく、一般に強誘電性液晶のホスト液晶として知られているものであれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、下記一般式：
Ｒａ−Ｑ１−Ｘ１−（Ｑ２−Ｙ１）ｍ−Ｑ３−Ｒｂ
（式中、ＲａおよびＲｂはそれぞれ、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３はそれぞれ、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基であり、これらの基はハロゲン原子、水酸基、シアノ基等の置換基を有していてもよく、Ｘ１およびＹ１はそれぞれ、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、ｍは０または１である。）で表される化合物を使用することができる。ホスト液晶としては、上記化合物を１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１０６】
上記ホスト液晶に添加する光学活性物質としては、自発分極が大きく、適当な螺旋ピッチを誘起する能力を持った材料であれば特に限定されるものではなく、一般にＳｍＣ相を示す液晶組成物に添加する材料として知られるものを使用することができる。特に少量の添加量で大きな自発分極を誘起できる材料であることが好ましい。このような光学活性物質としては、例えば、下記一般式：
Ｒｃ−Ｑ１−Ｚａ−Ｑ２−Ｚｂ−Ｑ３−Ｚｃ−Ｒｄ
（式中、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は上記一般式と同じ意味を表し、ＺａおよびＺｂは−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−または単結合であり、Ｒｃは不斉炭素原子を有していてもよい直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Ｒｄは不斉炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、ＲｃおよびＲｄはハロゲン原子、シアノ基、水酸基で置換されていてもよい。）で表される化合物を使用することができる。光学活性物質としては、上記化合物を１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１０７】
ＳｍＡ相を経由する強誘電性液晶として、具体的には、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製「ＦＥＬＩＸＭ４８５１−１００」などが挙げられる。
【０１０８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１０９】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
インクジェットヘッドは、ダイマティック社製（商品名：ＳＥ−１２８）を用いた。インクジェットヘッドの側面部にシリコンラバーヒーターを貼り付け、インキチャンバー内の温度が９０℃になるように制御した。このインクジェットヘッドを、リニアガイドによりＸＹ２軸方向に移動可能なステージを有するインクジェット塗布装置に固定し、強誘電性液晶の吐出に併せて、ＸＹステージ上に設置したガラス基板を動かし、ガラス基板上に強誘電性液晶を所望のパターンで塗布することができるようにした。
【０１１０】
強誘電性液晶を収納するインクタンクは、フィルタを介してタンク上部とタンク下部とからなり、タンク下部のタンク上部との境界には、圧力を制御する空間があるようにした。タンク上部とタンク下部との間には、直径１０ｍｍ、孔径１．０μｍのフィルタを配置し、タンク上部のフィルタの近傍には、直径１０ｍｍ、孔径１０μｍのプレフィルタを配置した。そして、プレフィルタおよびフィルタの上にそれぞれ、直径１０ｍｍ、孔径１ｍｍの金属製メッシュを配置し、これらの金属製メッシュに直接通電することでフィルタおよびプレフィルタの周辺の強誘電性液晶を加温できるようにした。プレフィルタおよびフィルタは、プレフィルタおよびフィルタ間に位置する強誘電性液晶の温度が下がらない程度に、接近させて配置した。
【０１１１】
タンク上部およびタンク下部の間の空間を減圧にし、さらにタンク上部の上部から加圧しながら、フィルタおよびプレフィルタの周辺の強誘電性液晶を加温することで、フィルタを通してタンク下部に強誘電性液晶を供給した。
【０１１２】
タンク下部はあらかじめ加熱されており、同様にあらかじめ加熱され、温度制御された送液配管を通して、インクジェットヘッド内に加温された強誘電性液晶を導入した。タンク下部に溜められた強誘電性液晶の量が所定量になったところで、プレフィルタおよびフィルタの加熱を停止し、タンク上部からタンク下部への強誘電性液晶の供給を停止させた。
【０１１３】
ＸＹステージを動作させながら、インクジェットヘッドに吐出制御の電圧を印加し、ピエゾ素子を振動させて強誘電性液晶を吐出させ、ガラス基板上に強誘電性液晶を塗布した。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の他の例を示す模式図である。
【図３】本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の他の例を示す模式図である。
【図４】本発明の強誘電性液晶用インクジェット装置の他の例を示す模式図である。
【図５】液晶分子の挙動を示す模式図である。
【図６】強誘電性液晶の印加電圧に対する透過率の変化を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１１５】
１  …  強誘電性液晶用インクジェット装置
２  …  フィルタ
３  …  タンク上部
４  …  タンク下部
５  …  インクタンク
６  …  インクジェットヘッド
７  …  送液配管
８  …  フィルタ用加熱手段
９  …  タンク下部用減圧手段
１０  …  タンク下部用加熱手段
１１  …  ヘッド用加熱手段
１２  …  タンク上部用加圧手段
１３  …  タンク上部用冷却手段
１４  …  プレフィルタ
１５  …  液晶用バルブ
１６  …  タンク下部圧力制御手段
２１、２２、２３  …  バルブ
Ｌ  …  強誘電性液晶
【図１】
2008304695.tif 000003
【図２】
2008304695.tif 000004
【図３】
2008304695.tif 000005
【図４】
2008304695.tif 000006
【図５】
2008304695.tif 000007
【図６】
2008304695.tif 000008