(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑制しつつ、製品の多様化及び仕様変更への対応が容易なパターン形成方法、液晶装置の製造方法及びパターン形成装置を提供する。【解決手段】吐出面１００ａに多数の配置領域Ｚを備えるマザー素子基板１００をＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に搬送するステージと、第１〜第３液晶材料をそれぞれ吐出する第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３を備えた。マザー素子基板１００の１〜４列目のセル群Ｓ１〜Ｓ４の各セル１０１の配置領域Ｚに対して、第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３から複数の液晶材料をそれぞれ吐出するようにした。【選択図】図２
2008191462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成領域を備えるマザー基板に対し、複数の吐出手段から機能液を前記パターン形成領域に吐出して、前記パターン形成領域にパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記パターン形成領域に対して、前記複数の吐出手段からそれぞれ異なる前記機能液を吐出するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成方法であって、
少なくとも２つの前記複数の吐出手段から前記異なる機能液を同時に吐出するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
配置領域を備えるマザー基板に対し、複数の吐出手段から液晶材料を前記配置領域に吐出して、前記配置領域に所望の液晶を配置する液晶装置の製造方法であって、
前記配置領域に対して、前記複数の吐出手段からそれぞれ異なる前記液晶材料を吐出するようにしたことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項４】
パターン形成領域を有するマザー基板を走査する走査手段と、
それぞれ異なる機能液を吐出する複数の吐出手段と、
前記パターン形成領域に、前記複数の吐出手段からそれぞれ異なる前記機能液を吐出させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパターン形成装置であって、
前記吐出手段は、前記機能液を微小液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のパターン形成装置であって、
前記機能液が液晶材料であることを特徴とするパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法、液晶装置の製造方法及びパターン形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示装置や半導体装置の製造工程には、機能液を基板に吐出し、その機能液を乾燥させることによって所望のパターンを形成する液相プロセスが利用されている。例えば、液晶装置の製造工程では、基板上に複数の素子基板（セル）を区画形成した大判のマザー素子基板と、同じく基板上に複数の対向基板（セル）を区画形成した大判のマザー対向基板とが用意され、各セル毎に形成された四角枠状のシール材に囲まれた部分にディスペンサにて機能液として液晶が吐出される。そして、真空中において、マザー素子基板とマザー対向基板とが貼り合わされ、大気開放により所定のセルギャップが形成された後、紫外線照射及び熱処理によりシール材を完全に硬化させて、セル毎にダイシングされることにより複数の液晶装置が製造される（例えば、特許文献１参照）。この液相プロセスによれば、一つのマザー基板から複数の液晶装置を同時に製造することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−３３０８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、液晶装置は、様々な製品・分野に応用されて仕様が多様化していることから、顧客の多様な要望に柔軟に対応可能な多品種少量生産が指向されるようになっている。そのため、複数種類の液晶装置が一つのマザー基板から少量ずつ製造されることが望ましい。
【０００４】
一つのマザー基板から複数種類の液晶装置を製造する方法としては、混合される液晶材料（液晶組成物）の組み合わせが異なる複数種類の液晶をそれぞれ用意して、上記液相プロセスを利用して各々の液晶を独立してマザー基板上の所望のセルに吐出する方法が考えられる。この場合には、例えば複数種類（例えば、６種類）の液晶をそれぞれ別に吐出するための複数（例えば、６つ）のディスペンサが必要となる、すなわち液晶の種類の分だけディスペンサが必要となるため、装置が大型化するという問題がある。また、近年各種製品のライフサイクルが短命化しており、仕様変更が頻繁に行われるが、上記方法では、液晶を構成する複数の液晶組成物の混合比のみを変更する場合であっても、全ての液晶組成物について混合をやり直す必要があるため、頻繁に行われる仕様変更への対応が困難である。
【０００５】
なお、これらの問題は、液晶装置の製造に限らず、液相プロセスを利用する有機ＥＬ表示装置等の他の電気光学装置の製造についても同様に発生する。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、装置の大型化を抑制しつつ、製品の多様化及び仕様変更への対応が容易なパターン形成方法、液晶装置の製造方法及びパターン形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のパターン形成方法は、パターン形成領域を備えるマザー基板に対し、複数の吐出手段から機能液を前記パターン形成領域に吐出して、前記パターン形成領域にパターンを形成するパターン形成方法であって、前記パターン形成領域に対して、前記複数の吐出手段からそれぞれ異なる前記機能液を吐出するようにした。
【０００７】
本発明のパターン形成方法によれば、マザー基板上の各パターン形成領域において、当該パターン形成領域に吐出された複数種類の機能液が混合され、その混合された機能液からなるパターンが形成される。これにより、各パターン形成領域に吐出される機能液の組み合わせ及び各吐出量を変更することによって、異なる組成の機能液からなるパターンを一つのマザー基板上に効率的に多種類形成することができる。例えば、５つの吐出手段からそれぞれ異なる機能液を吐出する場合には、各吐出手段から吐出される５種類の機能液の組み合わせにより、２種類以上の機能液が混合された機能液からなるパターンを最大１０種類形成でき、１種類の機能液からなるパターンを最大５種類形成することができる。従って、吐出手段の数よりも多数の種類のパターンを一つのマザー基板に形成することが可能であるため、装置の大型化を抑制することができる。また、各吐出手段から吐出する機能液の吐出量を変更することによって、各機能液の混合比が異なる機能液からなるパターンを容易に形成することができる。従って、製品の多様化及び仕様変更に容易に対応することができる。
【０００８】
このパターン形成方法において、少なくとも２つの前記複数の吐出手段から前記異なる機能液を同時に吐出するようにしてもよい。
このパターン形成方法によれば、複数の機能液が同時に吐出されるため、製造時間を短縮することができる。ひいては、生産性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の液晶装置の製造方法は、配置領域を備えるマザー基板に対し、複数の吐出手段から液晶材料を前記配置領域に吐出して、前記配置領域に所望の液晶を配置する液晶装置の製造方法であって、前記配置領域に対して、前記複数の吐出手段からそれぞれ異なる前記液晶材料を吐出するようにした。
【００１０】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、マザー基板上の各配置領域において、当該配置領域に吐出された複数種類の液晶材料を混合することができる。すなわち、各配置領域に吐出された複数の液晶材料は、後工程における熱処理によって一旦液体状態となるため、マザー基板上で均一に混合される。これにより、各配置領域に吐出される液晶材料の組み合わせ及び各吐出量を変更することにより、異なる液晶材料からなる液晶を一つのマザー基板上に効率的に多種類配置することができる。従って、吐出手段の数よりも多数の種類の液晶を一つのマザー基板に配置することが可能となるため、装置の大型化を抑制することができ、さらに製品の多様化及び仕様変更に容易に対応することができる。
【００１１】
本発明のパターン形成装置は、パターン形成領域を有するマザー基板を走査する走査手段と、それぞれ異なる機能液を吐出する複数の吐出手段と、前記パターン形成領域に、前記複数の吐出手段からそれぞれ異なる前記機能液を吐出させる制御手段と、を備えた。
【００１２】
本発明のパターン形成装置によれば、マザー基板上の各パターン形成領域において、当該パターン形成領域に吐出された複数種類の機能液が混合されその混合された機能液からなるパターンが形成される。これにより、各パターン形成領域に吐出される機能液の組み合わせ及び各吐出量を変更することによって、異なる組成の機能液からなるパターンを一つのマザー基板上に効率的に多種類形成することができる。従って、吐出手段の数よりも多数の種類のパターンを一つのマザー基板に形成することが可能となるため、装置の大型化を抑制することができ、さらに製品の多様化及び仕様変更に容易に対応することができる。
【００１３】
このパターン形成装置において、前記吐出手段は、前記機能液を微小液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであってもよい。
このパターン形成装置によれば、機能液を微小液滴として吐出することができ、所定量の機能液を精度良く吐出することができる。従って、パターン形成領域のサイズが中小型であったとしても、機能液の吐出量の精度を好適に維持することができる。
【００１４】
このパターン形成装置において、前記機能液が液晶材料であってもよい。
このパターン形成装置によれば、一つのマザー基板上に複数種類の液晶を配置することができるとともに、装置の大型化を抑制し、製品の多様化及び仕様変更に容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化したマザー素子基板上に区画形成されたセル内に複数種類（本実施形態では、５種類）の液晶を配置する液滴吐出装置について説明する。
図１は、液滴吐出装置１０を説明するための全体斜視図である。図１に示すように、液滴吐出装置１０は、直方体形状に形成された基台１１を有している。基台１１の上面には、その長手方向（Ｙ矢印方向）に沿って延びる一対の案内溝１２が形成されている。案内溝１２の上方には、案内溝１２に沿って主走査方向（Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向）に移動する走査手段を構成するステージ１３が備えられている。ステージ１３の上面には、載置部１４が形成されて、マザー基板としてのマザー素子基板１００が載置される。マザー素子基板１００は、載置部１４において位置決め固定されてＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に搬送される。
【００１６】
マザー素子基板１００は、図２に示すように、大判のガラス基板であって、２点鎖線で示すように、薄膜トランジスタ、走査線、データ線等が形成された液晶装置の素子基板を形成するセル１０１が、マトリクス状に多数区画形成されている。本実施形態では、説明の便宜上、マザー素子基板１００に形成された最も反Ｘ矢印方向側にあってＹ方向に配列されたセル１０１群を１列目のセル群Ｓ１という。また、図２において、１列目のセル群Ｓ１の右側に位置してＹ方向に配列されたセル１０１群を２列目のセル群Ｓ２という。以下同様に、２列目のセル群Ｓ２の右側に位置してＹ方向に配列されたセル１０１群を左側から順に、３列目のセル群Ｓ３、４列目のセル群Ｓ４、５列目のセル群Ｓ５という。
【００１７】
マザー素子基板１００に区画形成された各セル１０１は、それぞれ四角枠状のシール材１０２がそれぞれ形成され、そのシール材１０２で囲まれた範囲（以下、配置領域Ｚという）に液晶が配置される。本実施形態では、１列目のセル群Ｓ１の配置領域Ｚには第１液晶ＬＣ１が配置され、２列目のセル群Ｓ２の配置領域Ｚには第２液晶ＬＣ２が配置され、３列目のセル群Ｓ３の配置領域Ｚには第３液晶ＬＣ３が配置される（図８参照）。また、４列目のセル群Ｓ４の配置領域Ｚには第４液晶ＬＣ４が配置され、５列目のセル群Ｓ５の配置領域Ｚには第５液晶ＬＣ５が配置される。
【００１８】
図１に示すように、基台１１には、主走査方向と直交する副走査方向（Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向）を跨ぐ門型のガイド部材１５が架設されている。ガイド部材１５の上側には、複数（本実施形態では３つ）の第１、第２及び第３タンクＴ１，Ｔ２，Ｔ３が配設されている。これら第１〜第３タンクＴ１，Ｔ２，Ｔ３には、それぞれ異なる機能液としての液晶材料が収納されている。詳しくは、第１〜第３タンクＴ１〜Ｔ３には、複数種類の液晶組成物が予め混合された第１液晶材料Ｆ１、第２液晶材料Ｆ２及び第３液晶材料Ｆ３がそれぞれ収納されている。なお、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３が所定の比率で混合されると、第１液晶ＬＣ１が生成され、第２及び第３液晶材料Ｆ２，Ｆ３が所定の比率で混合されると、第２液晶ＬＣ２が生成される。また、第１及び第３液晶材料Ｆ１，Ｆ３が所定の比率で混合されると、第３液晶ＬＣ３が生成され、第１及び第２液晶材料Ｆ１，Ｆ２が所定の比率で混合されると、第４液晶ＬＣ４が生成され、第１液晶材料Ｆ１は、それ自体で第５液晶ＬＣ５として機能する。
【００１９】
第１タンクＴ１に収納された第１液晶材料Ｆ１は、該第１タンクＴ１に接続された第１供給チューブＴｕ１を介して第１液滴吐出ヘッド（以下、単に第１吐出ヘッドという。）Ｈ１に所定の圧力で供給されるようになっている。
【００２０】
第２タンクＴ２に収納された第２液晶材料Ｆ２は、該第２タンクＴ２に接続された第２供給チューブＴｕ２を介して第２液滴吐出ヘッド（以下、単に第２吐出ヘッドという。）Ｈ２に所定の圧力で供給されるようになっている。
【００２１】
第３タンクＴ３に収納された第３液晶材料Ｆ３は、該第３タンクＴ３に接続された第３供給チューブＴｕ３を介して第３液滴吐出ヘッド（以下、単に第３吐出ヘッドという。）Ｈ３に所定の圧力で供給されるようになっている。
【００２２】
ガイド部材１５には、そのＸ矢印方向略全幅にわたって、Ｘ矢印方向に延びる上下一対のガイドレール１８が形成されている。上下一対のガイドレール１８には、キャリッジ１９が取付けられている。キャリッジ１９は、ガイドレール１８に案内されてＸ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に移動する。
【００２３】
図３に示すように、キャリッジ１９の下面１９ａには、複数の吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３がＸ方向に沿って配設されている。各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３のノズルプレート２５は、一対のノズル列ＮＬを備えている。一対のノズル列ＮＬでは、Ｘ矢印方向から見て、一方のノズル列の各ノズルＮが、他方のノズル列の各ノズルＮの間を補間する。すなわち、各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３は、Ｘ矢印方向に、１インチ当りに１８０個×２＝３６０個のノズルＮを有する（最大解像度が３６０ｄｐｉである）。なお、これら第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３は、図２に示すように、例えば第１吐出ヘッドＨ１が３列目のセル群Ｓ３の各セル１０１と対峙する位置に配置されるときに、第２吐出ヘッドＨ２が２列目のセル群Ｓ２と対峙する位置に配置され、第３吐出ヘッドＨ３が１列目のセル群Ｓ１と対峙する位置に配置される態様で配設されている。
【００２４】
図４は、第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３の内部構成を説明するための要部断面図である。
図４に示すように、第１吐出ヘッドＨ１の上側には、第１供給チューブＴｕ１が連結されている。第１供給チューブＴｕ１は、第１タンクＴ１内の第１液晶材料Ｆ１を第１吐出ヘッドＨ１に供給する。
【００２５】
ノズルプレート２５の各ノズルＮの上側には、第１供給チューブＴｕ１に連通するキャビティ２６が形成されている。キャビティ２６は、第１供給チューブＴｕ１からの第１液晶材料Ｆ１を収容して、対応するノズルＮに第１液晶材料Ｆ１を供給する。キャビティ２６の上側には、上下方向に振動してキャビティ２６内の容積を拡大及び縮小する振動板２７が貼り付けられている。振動板２７の上側には、ノズルＮに対応する圧電素子ＰＺが配設されている。圧電素子ＰＺは、上下方向に収縮及び伸張して振動板２７を上下方向に振動させる。上下方向に振動する振動板２７は、第１液晶材料Ｆ１を所定サイズの液滴Ｆ１ｂにして対応するノズルＮから吐出させる。吐出された液滴Ｆ１ｂは、対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に飛行して、直下を通過するマザー素子基板１００の吐出面１００ａに対して着弾するようになっている。本実施形態では、マザー素子基板１００の１，３，４，５列目のセル群Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の各セル１０１の配置領域Ｚに対して、図７に破線の矢印で示す順番で、第１吐出ヘッドＨ１から液滴Ｆ１ｂが吐出される。
【００２６】
一方、第２吐出ヘッドＨ２には、第２供給チューブＴｕ２を通じて第２液晶材料Ｆ２が供給され、その第２液晶材料Ｆ２がキャビティ２６に収容される。そして、第２吐出ヘッドＨ２内の振動板２７により、キャビティ２６内の第２液晶材料Ｆ２が所定サイズの液滴Ｆ２ｂとして対応するノズルＮから吐出される。吐出された液滴Ｆ２ｂは、対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に飛行して、直下を通過するマザー素子基板１００の吐出面１００ａ（配置領域Ｚ）に対して着弾するようになっている。本実施形態では、マザー素子基板１００の１，２，４列目のセル群Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４の各セル１０１のシール材１０２で囲まれた配置領域Ｚに対して順番に、第２吐出ヘッドＨ２から液滴Ｆ２ｂが吐出される。
【００２７】
また、第３吐出ヘッドＨ３には、第３供給チューブＴｕ３を通じて第３液晶材料Ｆ３が供給され、その第３液晶材料Ｆ３がキャビティ２６に収容される。そして、第３吐出ヘッドＨ３内の振動板２７により、キャビティ２６内の第３液晶材料Ｆ３が所定サイズの液滴Ｆ３ｂとして対応するノズルＮから吐出される。吐出された液滴Ｆ３ｂは、対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に飛行して、直下を通過するマザー素子基板１００の吐出面１００ａに対して着弾するようになっている。本実施形態では、マザー素子基板１００の１〜３列目のセル群Ｓ１〜Ｓ３の各セル１０１のシール材１０２で囲まれた配置領域Ｚに対して順番に、第３吐出ヘッドＨ３から液滴Ｆ３ｂが吐出される。
【００２８】
次に、このように構成された液滴吐出装置１０の電気的構成を図５に従って説明する。
図５に示すように、制御手段としての制御装置５０は、ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、ＲＡＭ５０Ｃ等を有している。制御装置５０は、格納された各種データ及び各種制御プログラムに従って、ステージ１３の搬送処理、キャリッジ１９の搬送処理、第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３の液滴吐出処理を実行する。
【００２９】
制御装置５０には、各種操作スイッチとディスプレイを有した入出力装置５１が接続されている。入出力装置５１は、液滴吐出装置１０が実行する各種処理の処理状況を表示する。入出力装置５１は、マザー素子基板１００上に第１液晶材料Ｆ１の液滴Ｆ１ｂでパターンを形成するための第１ビットマップデータＢＤ１、第２液晶材料Ｆ２の液滴Ｆ２ｂでパターンを形成するための第２ビットマップデータＢＤ２及び第３液晶材料Ｆ３の液滴Ｆ３ｂでパターンを形成するための第３ビットマップデータＢＤ３を生成する。そして、入出力装置５１は、これら第１〜第３ビットマップデータＢＤ１〜ＢＤ３を制御装置５０に出力する。
【００３０】
第１〜第３ビットマップデータＢＤ１〜ＢＤ３は、各ビットの値（０あるいは１）に応じて各圧電素子ＰＺのオンあるいはオフを規定したデータである。第１〜第３ビットマップデータＢＤ１〜ＢＤ３は、各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３（各ノズルＮ）の通過する各セル１０１のシール材１０２で囲まれた配置領域Ｚの各位置に、液滴Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂを吐出するか否かをそれぞれ規定したデータである。
【００３１】
詳しくは、第１ビットマップデータＢＤ１は、図６（ａ）に示すように、１，３，４，５列目のセル群Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の各セル１０１の配置領域Ｚに予め定めた配置パターンを形成するように液滴Ｆ１ｂ（所定量の第１液晶材料Ｆ１）を吐出させるためのデータである。第２ビットマップデータＢＤ２は、図６（ｂ）に示すように、１，２，４列目のセル群Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４の各セル１０１の配置領域Ｚに予め定めた配置パターンを形成するように液滴Ｆ２ｂ（所定量の第２液晶材料Ｆ２）を吐出させるためのデータである。第３ビットマップデータＢＤ３は、図６（ｃ）に示すように、１〜３列目のセル群Ｓ１〜Ｓ３の各セル１０１の配置領域Ｚに予め定めた配置パターンを形成するように液滴Ｆ３ｂ（所定量の第３液晶材料Ｆ３）を吐出させるためのデータである。なお、各列のセル１０１毎における各液晶材料Ｆ１〜Ｆ３の吐出量は、各セル１０１に吐出された液晶材料同士が混合されたときに、各列のセル１０１毎に所望の液晶ＬＣ１〜ＬＣ５がそれぞれ生成される量に設定されている。例えば、１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１における第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３の吐出量は、上記各セル１０１上に吐出された第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３が混合されたときに、第１液晶ＬＣ１が生成される量にそれぞれ設定されている。また、各セル１０１における各液晶材料Ｆ１〜Ｆ３の吐出量は、各セル１０１に吐出される各液晶材料Ｆ１〜Ｆ３の総吐出量が全てのセル１０１において同一になるように設定されている。
【００３２】
制御装置５０には、Ｘ軸モータ駆動回路５２が接続されている。制御装置５０は、駆動制御信号をＸ軸モータ駆動回路５２に出力する。Ｘ軸モータ駆動回路５２は、制御装置５０からの駆動制御信号に応答して、キャリッジ１９を移動させるためのＸ軸モータＭＸを正転又は逆転させる。制御装置５０には、Ｙ軸モータ駆動回路５３が接続されている。制御装置５０は、駆動制御信号をＹ軸モータ駆動回路５３に出力する。Ｙ軸モータ駆動回路５３は、制御装置５０からの駆動制御信号に応答して、ステージ１３を移動させるためのＹ軸モータＭＹを正転又は逆転させる。
【００３３】
制御装置５０には、第１吐出ヘッド駆動回路５４が接続されている。制御装置５０は、所定の吐出周波数に同期させた吐出タイミング信号ＬＴａを第１吐出ヘッド駆動回路５４に出力する。制御装置５０は、各圧電素子ＰＺを駆動するための駆動電圧ＣＯＭａを吐出周波数に同期させて第１吐出ヘッド駆動回路５４に出力する。
【００３４】
制御装置５０は、第１ビットマップデータＢＤ１を利用して所定の周波数に同期した第１パターン形成用制御信号ＳＩ１を生成し、その第１パターン形成用制御信号ＳＩ１を第１吐出ヘッド駆動回路５４にシリアル転送する。第１吐出ヘッド駆動回路５４は、制御装置５０からの第１パターン形成用制御信号ＳＩ１を各圧電素子ＰＺに対応させて順次シリアル／パラレル変換する。第１吐出ヘッド駆動回路５４は、制御装置５０からの吐出タイミング信号ＬＴａを受けるたびに、シリアル／パラレル変換した第１パターン形成用制御信号ＳＩ１をラッチし、その第１パターン形成用制御信号ＳＩ１によって選択される圧電素子ＰＺにそれぞれ駆動電圧ＣＯＭａを供給する。
【００３５】
制御装置５０には、第２吐出ヘッド駆動回路５５及び第３吐出ヘッド駆動回路５６が接続されている。制御装置５０は、第１吐出ヘッド駆動回路５４に対する場合と同様に、吐出タイミング信号ＬＴａ及び駆動電圧ＣＯＭａを第２吐出ヘッド駆動回路５５及び第３吐出ヘッド駆動回路５６にそれぞれ出力する。
【００３６】
制御装置５０は、第２ビットマップデータＢＤ２を利用して所定の周波数に同期した第２パターン形成用制御信号ＳＩ２を生成し、その第２パターン形成用制御信号ＳＩ２を第２吐出ヘッド駆動回路５５にシリアル転送する。また、制御装置５０は、第３ビットマップデータＢＤ３を利用して所定の周波数に同期した第３パターン形成用制御信号ＳＩ３を生成し、その第３パターン形成用制御信号ＳＩ３を第３吐出ヘッド駆動回路５６にシリアル転送する。第２及び第３吐出ヘッド駆動回路５５，５６は、制御装置５０からの第２及び第３パターン形成用制御信号ＳＩ２，ＳＩ３をそれぞれ各圧電素子ＰＺに対応させて順次シリアル／パラレル変換する。第２及び第３吐出ヘッド駆動回路５５，５６は、制御装置５０からの吐出タイミング信号ＬＴａを受けるたびに、シリアル／パラレル変換した第２及び第３パターン形成用制御信号ＳＩ２，ＳＩ３をそれぞれラッチし、それら第２及び第３パターン形成用制御信号ＳＩ２，ＳＩ３によって選択される圧電素子ＰＺにそれぞれ駆動電圧ＣＯＭａを供給する。
【００３７】
次に、一つのマザー素子基板１００から、複数種類の液晶（第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５）がそれぞれ封入された液晶装置を製造する方法について説明する。
まず、上記液滴吐出装置１０を利用してマザー素子基板１００の各セル１０１に、第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５を配置する方法について説明する。
【００３８】
いま、図１に示すように、第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３は、ステージ１３から離間した反Ｘ矢印方向の待機位置で待機している。このとき、マザー素子基板１００の各セル１０１に、液滴Ｆ１ｂ、Ｆ２ｂ、Ｆ３ｂにより第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５を配置するための第１〜第３ビットマップデータＢＤ１〜ＢＤ３が入出力装置５１から制御装置５０に入力される。すなわち、マザー素子基板１００の１〜５列目のセル群Ｓ１〜Ｓ５の各列のセル１０１毎に、第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５をそれぞれ配置するための第１〜第３ビットマップデータＢＤ１〜ＢＤ３が入出力装置５１から制御装置５０に入力される。
【００３９】
そして、マザー素子基板１００をステージ１３に載置する。このとき、マザー素子基板１００は、ステージ１３の載置部１４上の反Ｙ矢印方向側に配置され、入出力装置５１から制御装置５０へ作業開始の指令信号が出力される。
【００４０】
入出力装置５１からの作業開始の指令信号に基づいて制御装置５０は、Ｘ軸モータ駆動回路５２及びＹ軸モータ駆動回路５３を介してＸ軸モータＭＸ及びＹ軸モータＭＹをそれぞれ駆動制御することによりステージ１３及びキャリッジ１９を移動させて、第１吐出ヘッドＨ１を、図７に破線の矢印で示す順番でマザー素子基板１００上を相対移動させる。
【００４１】
詳述すると、制御装置５０は、Ｘ軸モータ駆動回路５２を介してＸ軸モータＭＸを駆動して第１吐出ヘッドＨ１を待機位置からＸ矢印方向に移動させる。そして、図７に示すように、第１吐出ヘッドＨ１が、マザー素子基板１００の１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１（配置領域Ｚ）がその直下をＹ矢印方向に通過する位置まで移動すると、制御装置５０は、Ｘ軸モータ駆動回路５２を介してＸ軸モータＭＸを停止させる。次に、Ｙ軸モータ駆動回路５３を介してＹ軸モータＭＹを駆動して、マザー素子基板１００をＹ矢印方向に移動させる。
【００４２】
次に、制御装置５０は、第１ビットマップデータＢＤ１に基づいて第１パターン形成用制御信号ＳＩ１を生成して、第１パターン形成用制御信号ＳＩ１と駆動電圧ＣＯＭａを第１吐出ヘッド駆動回路５４に出力する。すなわち、制御装置５０は、第１吐出ヘッド駆動回路５４を介して各圧電素子ＰＺを駆動制御して、１，３，４，５列目のセル群Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の各セル１０１の配置領域Ｚが第１吐出ヘッドＨ１の直下を通過するとき、当該セル１０１に所定の配置パターン（図６（ａ）参照）を形成するために選択された第１吐出ヘッドＨ１のノズルＮから第１液晶材料Ｆ１の液滴Ｆ１ｂを吐出させる。従って、制御装置５０は、第１パターン形成用制御信号ＳＩ１に基づいて、１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１に対して、第１吐出ヘッドＨ１から第１液晶材料Ｆ１の液滴Ｆ１ｂを所定量吐出させる。
【００４３】
次に、制御装置５０は、Ｙ軸モータ駆動回路５３を介してＹ軸モータＭＹを停止させ、Ｘ軸モータ駆動回路５２を介してＸ軸モータＭＸを駆動して第１吐出ヘッドＨ１を、マザー素子基板１００の２列目のセル群Ｓ２の各セル１０１（配置領域Ｚ）が、その直下を反Ｙ矢印方向に通過する位置まで移動（フィード）させる。このとき、第２吐出ヘッドＨ２は、マザー素子基板１００の１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１が、その直下を反Ｙ矢印方向に通過する位置まで移動される。
【００４４】
各吐出ヘッドがフィードされると、制御装置５０は、Ｙ軸モータ駆動回路５３を介してＹ軸モータＭＹを駆動して、ステージ１３を反Ｙ矢印方向に移動（スキャン）させる。
このとき、制御装置５０は、第２ビットマップデータＢＤ２に基づいて第２パターン形成用制御信号ＳＩ２を生成して、第２パターン形成用制御信号ＳＩ２と駆動電圧ＣＯＭａを第２吐出ヘッド駆動回路５５に出力する。すなわち、制御装置５０は、第２吐出ヘッド駆動回路５５を介して各圧電素子ＰＺを駆動制御して、１，２，４列目のセル群Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４の各セル１０１の配置領域Ｚが第２吐出ヘッドＨ２の直下を通過するとき、当該セル１０１に所定の配置パターン（図６（ｂ）参照）を形成するために選択された第２吐出ヘッドＨ２のノズルＮから第２液晶材料Ｆ２の液滴Ｆ２ｂを吐出させる。従って、制御装置５０は、第２パターン形成用制御信号ＳＩ２に基づいて、既に第１液晶材料Ｆ１が供給された１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１に対して、第２吐出ヘッドＨ２から第２液晶材料Ｆ２の液滴Ｆ２ｂを所定量吐出させる。なお、２列目のセル群Ｓ２の各セル１０１が第１吐出ヘッドＨ１の直下を通過するときには、その第１吐出ヘッドＨ１のノズルＮからは、第１液晶材料Ｆ１の液滴Ｆ１ｂが吐出されない。
【００４５】
続いて、制御装置５０は、キャリッジ１９をＸ矢印方向に移動させて、ステージ１３をＹ矢印方向に移動させるときに、第１吐出ヘッドＨ１が３列目のセル群Ｓ３に、第２吐出ヘッドＨ２が２列目のセル群Ｓ２に、第３吐出ヘッドＨ３が１列目のセル群Ｓ１にそれぞれ対峙する位置までフィードさせる。次に、制御装置５０は、ステージ１３をＹ矢印方向にスキャンさせる。すると、制御装置５０は、第１パターン形成用制御信号ＳＩ１に基づいて、３列目のセル群Ｓ３の各セル１０１に対して、第１吐出ヘッドＨ１から第１液晶材料Ｆ１の液滴Ｆ１ｂを所定量吐出させる。また、制御装置５０は、第２パターン形成用制御信号ＳＩ２に基づいて、２列目のセル群Ｓ２の各セル１０１に対して、第２吐出ヘッドＨ２から第２液晶材料Ｆ２の液滴Ｆ２ｂを所定量吐出させる。
【００４６】
このとき、制御装置５０は、第３ビットマップデータに基づいて第３パターン形成用制御信号ＳＩ３を生成して、第３パターン形成用制御信号ＳＩ３と駆動電圧ＣＯＭａを第３吐出ヘッド駆動回路５６に出力する。すなわち、制御装置５０は、第３吐出ヘッド駆動回路５６を介して各圧電素子ＰＺを駆動制御して、１〜３列目のセル群Ｓ１〜Ｓ３の各セル１０１の配置領域Ｚが第３吐出ヘッドＨ３の直下を通過するとき、当該セル１０１に所定の配置パターン（図６（ｃ）参照）を形成するために選択された第３吐出ヘッドＨ３のノズルＮから第３液晶材料Ｆ３の液滴Ｆ３ｂを吐出させる。従って、制御装置５０は、第３パターン形成用制御信号ＳＩ３に基づいて、既に第１及び第２液晶材料Ｆ１，Ｆ２が供給された１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１に対して、第３吐出ヘッドＨ３から第３液晶材料Ｆ３の液滴Ｆ３ｂを所定量吐出させる。これにより、１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１の配置領域Ｚには、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３の各液晶材料が配置される。これら第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３は、後工程において熱処理されることによって一旦液体状態になるため、マザー素子基板１００上で均一に混合されて第１液晶ＬＣ１となる。
【００４７】
以後、同様な動作を繰り返して、４，５列目のセル群Ｓ４，Ｓ５の各セル１０１に対して、第１吐出ヘッドＨ１から第１液晶材料Ｆ１の液滴Ｆ１ｂが列毎に異なる所定量だけ吐出されるとともに、４列目のセル群Ｓ４の各セル１０１に対して、第２吐出ヘッドＨ２から第２液晶材料Ｆ２の液滴Ｆ２ｂが所定量吐出される。また、２，３列目のセル群Ｓ２，Ｓ３の各セル１０１に対して、第３吐出ヘッドＨ３から第３液晶材料Ｆ３の液滴Ｆ３ｂが列毎に異なる所定量だけ吐出される。これにより、２列目のセル群Ｓ２の各セル１０１の配置領域Ｚには、第２及び第３液晶材料Ｆ２，Ｆ３が配置され、３列目のセル群Ｓ３の各セル１０１の配置領域Ｚには、第１及び第３液晶材料Ｆ１，Ｆ３が配置される。また、４列目のセル群Ｓ４の各セル１０１の配置領域Ｚには、第１及び第２液晶材料Ｆ１，Ｆ２が配置され、５列目のセル群Ｓ５の各セル１０１の配置領域Ｚには、第１液晶材料Ｆ１が配置される。
【００４８】
このようにして、一つのマザー素子基板１００の全てのセル１０１に対して、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３がそれぞれ所定のパターンに配置されて、その供給が完了する。
次に、各セル１０１に第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３が所定のパターンに配置されたマザー素子基板１００は、共通電極が形成された液晶装置の対向基板を形成するセルがマトリクス状に多数区画形成されたマザー対向基板と、対応するセル同士が相対向するように、真空中において貼り合わされる。続いて、貼り合わされたマザー素子基板１００及びマザー対向基板を大気開放することにより所定のセルギャップに形成した後、シール材１０２に対して紫外線を照射してシール材１０２を硬化させる。さらに、マザー素子基板１００及びマザー対向基板を１００〜１５０℃に加熱する熱処理によって、シール材１０２を完全に硬化させる。このとき、この熱処理によって、マザー素子基板１００上に配置された第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３が一旦液体状態になるため、各セル１０１の配置領域Ｚにおいて配置された各液晶材料が均一に混合される。これにより、１列目のセル群Ｓ１の各セル１０１には、第１液晶ＬＣ１が封入され、２列目のセル群Ｓ２の各セル１０１には、第２液晶ＬＣ２が封入され、３列目のセル群Ｓ３の各セル１０１には、第３液晶ＬＣ３が封入されることになる。また、４列目のセル群Ｓ４の各セル１０１には、第４液晶ＬＣ４が封入され、５列目のセル群Ｓ５の各セル１０１には、第５液晶ＬＣ５（第１液晶材料Ｆ１）が封入されることになる。なお、このときのマザー素子基板１００上における第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５の配置を図８に示した。
【００４９】
そして、各セル１０１毎にダイシングすることによって、素子基板と対向基板との間にシール材１０２を介して第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５をそれぞれ封入した液晶装置が多数製造される。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態によれば、１〜４列目のセル群Ｓ１〜Ｓ４の各セル１０１の配置領域Ｚに対して、各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３から複数の液晶材料を吐出した。すなわち、一つの配置領域（パターン形成領域）に対して、複数の吐出ヘッドからそれぞれ異なる液晶材料を吐出した。また、５列目のセル群Ｓ５の各セル１０１の配置領域Ｚに、第１吐出ヘッドＨ１から第１液晶材料Ｆ１を吐出した。さらに、このマザー素子基板１００を熱処理した。これにより、各セル１０１の配置領域Ｚに吐出された各液晶材料がマザー素子基板１００上で均一に混合されるため、一つのマザー素子基板１００に、吐出ヘッドの数（３つ）よりも多数の種類（５種類）の液晶ＬＣ１〜ＬＣ５を配置することができる。従って、装置の大型化を好適に抑制することができる。
【００５１】
また、例えば第２液晶ＬＣ２を構成する第２液晶材料Ｆ２及び第３液晶材料Ｆ３のうち、第２液晶材料Ｆ２の混合率を増加させるという仕様変更の場合には、２列目のセル群Ｓ２の各セル１０１に吐出される第２液晶材料Ｆ２の吐出量を増加させるとともに、第３液晶材料Ｆ３の吐出量を減少させることによって実現することができる。すなわち、各ビットマップデータＢＤ１〜ＢＤ３の配置パターンを変更することのみによって、各液晶ＬＣ１〜ＬＣ５の混合比変更という仕様変更を実現することが可能となる。従って、製品の多様化及び仕様変更に容易に対応することができる。
【００５２】
（２）本実施形態によれば、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３を、各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３から微小液滴として吐出する、いわゆるインクジェット法により吐出するようにした。これにより、各液晶材料Ｆ１〜Ｆ３を精度良く吐出することができるため、中小型のパネルサイズの液晶装置の製造においても、吐出量の精度を高く維持することができる。
【００５３】
（３）本実施形態によれば、第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３のうち二つ以上の吐出ヘッドから対応する液晶材料を同時に吐出するようにした。すなわち、例えば第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３からそれぞれ第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３を同時に吐出するようにした。これにより、製造時間を短縮できるため、生産性を向上させることができる。
【００５４】
（４）本実施形態によれば、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３を、第１〜第３タンクＴ１〜Ｔ３からそれぞれ専用の供給チューブＴｕ１〜Ｔｕ３を介して第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３に供給するようにした。これにより、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３を各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３に供給するときの切替作業が不要となる。
【００５５】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態におけるキャリッジ１９の下面１９ａに配設された第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３の配置に特に制限はない。例えば、第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３をＹ方向に並設するようにしてもよい。また、キャリッジ１９に配設される吐出ヘッドの数に特に制限はない。
【００５６】
・上記実施形態では、キャリッジ１９の下面１９ａに３つの液滴吐出ヘッド、すなわち第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３を配設して、各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３にそれぞれ異なる液状体を供給するようにした。これに限らず、図９に示すように、キャリッジ１９の下面１９ａに１つの液滴吐出ヘッドＨを配設する構成としてもよい。詳しくは、液滴吐出ヘッドＨは、３列のノズル列が形成されている。この３列のノズル列は、図９において上側から順に、第１液晶材料用ノズル列ＮＦ１、第２液晶材料用ノズル列ＮＦ２、第３液晶材料用ノズル列ＮＦ３である。すなわち、第１〜第３液晶材料用ノズル列ＮＦ１〜ＮＦ３にそれぞれ対応するキャビティ２６に、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３がそれぞれ供給される。そして、第１液晶材料用ノズル列ＮＦ１の各ノズルＮから第１液晶材料Ｆ１の液滴Ｆ１ｂが吐出され、第２液晶材料用ノズル列ＮＦ２の各ノズルＮから第２液晶材料Ｆ２の液滴Ｆ２ｂが吐出され、第３液晶材料用ノズル列ＮＦ３の各ノズルＮから第３液晶材料Ｆ３の液滴Ｆ３ｂが吐出される。
【００５７】
・上記実施形態では、３つの吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３を１つのキャリッジ１９に配設するようにしたが、第１〜第３吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３のうち少なくとも１つの吐出ヘッドを、キャリッジ１９とは別のキャリッジに配設するようにしてもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、吐出手段を、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３に具体化した。これに限らず、第１〜第３液滴吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３を、抵抗加熱方式や静電駆動方式の吐出ヘッドに具体化してもよい。あるいは、第１〜第３液滴吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３の少なくとも１つを、液晶ディスペンサに変更してもよい。なお、液晶ディスペンサでは、吐出量の精度が液滴吐出ヘッドに比べると低いため、液晶ディスペンサで吐出する液晶材料の割合を高くすることが望ましい。
【００５９】
・上記実施形態における第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５の配置パターンに特に制限はない。すなわち、第１〜第３ビットマップデータＢＤ１〜ＢＤ３における配置パターンに特に制限はない。例えば、第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５の他にも、第２液晶材料Ｆ２からなる第６液晶や第３液晶材料Ｆ３からなる第７液晶を生成するようにしてもよい。あるいは、例えば第１液晶ＬＣ１に含まれる第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３の吐出量を、第１液晶ＬＣ１の場合とは変更して生成される混合比の異なる液晶を同時に生成するようにしてもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３をそれぞれ専用の供給チューブＴｕ１〜Ｔｕ３を介して各タンクＴ１〜Ｔ３から各吐出ヘッドＨ１〜Ｈ３に供給するようにした。これに限らず、例えば第１及び第２液晶材料Ｆ１，Ｆ２を、共通の供給チューブを介して第１及び第２タンクＴ１，Ｔ２から第１及び第２吐出ヘッドＨ１，Ｈ２に供給するようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態における液晶装置は、各画素に制御素子である薄膜トランジスタ等を備えた、いわゆるアクティブマトリクス方式の液晶装置であってもよく、パッシブ方式の液晶装置であってもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、素子基板のためのマザー素子基板１００の各セル１０１にシール材１０２を形成し、そのシール材１０２で囲まれた範囲（配置領域Ｚ）に第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５を配置した。これに限らず、例えば対向基板のためのマザー対向基板にシール材を形成し、そのシール材で囲まれた範囲に第１〜第５液晶ＬＣ１〜ＬＣ５を配置して、貼り合わせる場合に応用してもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、機能液を第１〜第３液晶材料Ｆ１〜Ｆ３とし、シール材１０２に囲まれた配置領域Ｚに配置する複数の液晶ＬＣ１〜ＬＣ５について具体化した。これに限らず、例えば機能液を、レジストの形成、層間膜の形成、または、配線層を形成するための機能液とし、これら機能液を吐出ヘッドによって吐出させてパターンを形成するようにしてもよい。あるいは、例えば機能液を、有機ＥＬ層の発光層、正孔輸送層等を形成するための機能液とし、これら機能液を吐出ヘッドによって吐出させてパターンを形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態の液滴吐出装置を説明するための全体斜視図。
【図２】マザー素子基板を説明するための平面図。
【図３】液滴吐出ヘッドを説明するための斜視図。
【図４】液滴吐出ヘッドを説明するための断面図。
【図５】液滴吐出装置の電気的構成を説明するためのブロック図。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれビットマップデータにおける配置パターンを説明するための平面図。
【図７】液滴吐出ヘッドの移動経路を説明するための平面図。
【図８】右ねじれ液晶と左ねじれ液晶との配置を説明するための平面図。
【図９】別例における液滴吐出ヘッドを説明するための平面図。
【符号の説明】
【００６５】
Ｈ１〜Ｈ３…吐出手段としての液滴吐出ヘッド、Ｆ１〜Ｆ３…機能液としての液晶材料、ＬＣ１〜ＬＣ５…液晶、Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂ…液滴、Ｚ…パターン形成領域としての配置領域、１０…液滴吐出装置、１３…走査手段を構成するステージ、５０…制御手段としての制御装置、１００…マザー基板としてのマザー素子基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008191462.tif 000009
【図８】
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【図９】
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