(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成材料の液滴を基板に吐出して前記基板にパターンを形成する液滴吐出装置であって、
前記液滴を吐出する複数の吐出口を列状に有した吐出口形成面と、
前記液滴の吐出方向が前記基板の法線に対して傾斜するように、前記吐出口の配列方向に沿う傾動軸を中心にして前記吐出口形成面を傾動する傾動機構と、
前記基板を前記吐出口形成面に対して相対移動する移動手段と、
前記配列方向が前記基板の相対移動方向に対して傾斜するように、前記基板の法線に沿う回動軸を回動中心にして前記吐出口形成面を回動する回動機構と、
前記複数の吐出口からの液滴の吐出方向が前記基板の法線に対して傾斜するように前記吐出口形成面を傾動するための傾動情報を生成する傾動情報生成手段と、
前記基板の法線方向から見た前記配列方向が前記基板の相対移動方向に対して傾斜するように前記吐出口形成面を回動するための回動情報を生成する回動情報生成手段と、
前記回動情報と前記傾動情報に基づいて、前記回動機構と前記傾動機構を駆動制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
前記傾動機構は、前記基板の法線方向から見て、前記吐出方向が前記相対移動方向に沿う成分を有するように、前記吐出口形成面を傾動することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液滴吐出装置において、
前記移動手段は、前記基板を載置して、載置した前記基板を前記相対移動方向に沿って移動する基板ステージであることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の液滴吐出装置において、
前記回動情報生成手段と前記傾動情報生成手段は、前記液滴の吐出間隔に基づいて、それぞれ前記回動情報と前記傾動情報を生成することを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置や半導体装置の製造工程には、基板上に堆積した膜を所望の形状にパターニングして膜パターンを形成するパターン形成工程が数多く含まれる。
近年、この種のパターン形成工程では、生産性を向上させるために、基板上に吐出した液滴を固化させて自己整合的に膜パターンを形成させるインクジェット法が利用されている。インクジェット法は、液滴形状に対応した膜パターンを基板上に形成できるために、パターニングするためのマスク形成を不要にして、パターン形成工程の工程数を削減させることができる。
【０００３】
しかし、インクジェット法を利用して膜パターンを形成させる場合、着弾した液滴が基板表面で濡れ広がらないと、液滴の凹凸形状がパターン形状に反映されて、膜パターンの平坦性や膜厚均一性を損なう虞があった。
【０００４】
そこで、こうしたインクジェット法では、従来、着弾した液滴の濡れ広がりを拡大させる提案がなされている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、液滴の吐出方向を基板の法線に対して傾斜させて、吐出する液滴に、基板の接線方向に沿う速度成分を付与している。これによれば、基板の法線方向と吐出方向とのなす角度（傾斜角）分だけ、着弾する液滴を、基板の接線方向に沿って濡れ広がらせることができる。
【特許文献１】特開２００５−１３１４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記インクジェット法では、異なる膜厚の膜パターンを形成する場合、すなわち単位面積当たりの総吐出量を変更する場合、図１１に示すように、各液滴Ｆｂの容量を一定に維持させて、液滴Ｆｂの吐出間隔（吐出ピッチＷ）を増減させている。例えば、薄膜の膜パターンＦＰを形成する場合には、１滴当りの液滴容量を一定に維持させるとともに、基板Ｓｂの搬送速度を増加させたり、吐出動作の動作周期を長くしたりして、液滴Ｆｂの吐出ピッチＷを拡大させる。これによって、液滴吐出動作の安定化を図り、総吐出量の再現性、すなわち薄膜パターンの膜厚再現性を確保させている。
【０００６】
しかしながら、基板Ｓｂの法線方向（Ｚ矢印方向）から見て、液滴Ｆｂの吐出方向Ａが基板Ｓｂの搬送方向（Ｘ矢印方向）と平行になると、着弾する各液滴Ｆｂの形状が、搬送方向（Ｘ矢印方向）に沿って延びる長径と、ノズルＮの配列方向（Ｙ矢印方向）に沿う短径を有した略楕円形状を呈するようになる。そのため、以下の問題を招いていた。
【０００７】
すなわち、吐出方向Ａに沿って楕円形状に広がる各液滴Ｆｂは、その厚さが薄いために流動性が低くなる。そして、短径方向（Ｙ矢印方向）での接合が浅くなり、隣接するノズルＮ間に相対する領域で、液滴Ｆｂのない部分（凹部Ｂ）を形成するようになる。その結果、膜パターンＦＰは、凹部Ｂに対応する領域の膜厚が極端に薄くなり、その膜厚均一性を著しく損なう問題を招いていた。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴からなるパターンの膜厚均一性を向上させた液滴吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の液滴吐出装置は、パターン形成材料の液滴を基板に吐出して前記基板にパターンを形成する液滴吐出装置において、前記液滴を吐出する複数の吐出口を列状に有した吐出口形成面と、前記液滴の吐出方向が前記基板の法線に対して傾斜するように、前記吐出口の配列方向に沿う傾動軸を中心にして前記吐出口形成面を傾動する傾動機構と、前記基板を前記吐出口形成面に対して相対移動する移動手段と、前記配列方向が前記基板の相対移動方向に対して傾斜するように、前記基板の法線に沿う回動軸を回動中心にして前記吐出口形成面を回動する回動機構と、前記複数の吐出口からの液滴の吐出方向が前記基板の法線に対して傾斜するように前記吐出口形成面を傾動するための傾動情報を生成する傾動情報生成手段と、前記基板の法線方向から見た前記配列方向が前記基板の相対移動方向に対して傾斜するように前記吐出口形成面を回動するための回動情報を生成する回動情報生成手段と、前記回動情報と前記傾動情報に基づいて、前記回動機構と前記傾動機構を駆動制御する制御手段と、を備えた。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置によれば、吐出口の配列方向を基板の相対移動方向に対して傾斜させる分だけ、液滴の吐出方向を相対移動方向に対して傾斜させることができる。従って、各液滴の長径を、基板の相対移動方向、すなわち吐出ピッチを規定する方向に対して傾斜させることができる。その結果、先行して着弾した液滴の間の領域に、後続する液滴の長径部分を相対させることができる。そのため、隣接する液滴間の接合領域を後続する液滴で拡大させることができ、パターンの膜厚均一性を向上させることができる。
また、この液滴吐出装置によれば、液滴の吐出方向を、回動情報と傾動情報に基づいて制御させることができる。従って、着弾する各液滴の濡れ広がる方向を、より確実に、吐出間隔を規定する方向に対して傾斜させることができる。その結果、隣接する液滴間の接合領域を拡大させることができる。
【００１９】
また、この液滴吐出装置において、前記傾動機構は、前記基板の法線方向から見て、前記吐出方向が前記相対移動方向に沿う成分を有するように、前記吐出口形成面を傾動するようにしてもよい。
【００２０】
この液滴吐出装置によれば、吐出口形成面に対する基板の相対移動速度の分だけ、着弾する液滴を、相対移動方向側に沿って濡れ広がらせることができる。従って、隣接する液滴間の相対移動方向に沿う接合領域を拡大させることができる。
【００２１】
また、この液滴吐出装置において、前記移動手段は、前記基板を載置して、載置した前記基板を前記相対移動方向に沿って移動する基板ステージであってもよい。
この液滴吐出装置によれば、基板ステージの移動によって、各液滴の濡れ広がる方向を、それぞれ液滴の吐出間隔を規定する方向に対して傾斜させることができる。
【００２４】
また、この液滴吐出装置において、前記回動情報生成手段と前記傾動情報生成手段は、前記液滴の吐出間隔に基づいて、それぞれ前記回動情報と前記傾動情報を生成するようにしてもよい。
【００２５】
この液滴吐出装置によれば、液滴の吐出方向を、液滴の吐出間隔に基づいて規定させることができる。従って、吐出間隔に対応した濡れ広がりを、各液滴に付与することができる。その結果、パターンの膜厚均一性を、より確実に、向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。まず、パターン形成方法によって形成した配向膜を有する電気光学装置としての液晶表示装置１０について説明する。図１は、液晶表示装置１０の斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００３３】
図１において、液晶表示装置１０の下側には、ＬＥＤなどの光源１１を有して四角板状に形成されたエッジライト型のバックライト１２が備えられている。バックライト１２の上方には、バックライト１２と略同じサイズに形成された四角板状の液晶パネル１３が備えられている。そして、光源１１から出射される光が、液晶パネル１３に向かって照射されるようになっている。
【００３４】
液晶パネル１３には、相対向する素子基板１４と対向基板１５が備えられている。これら素子基板１４と対向基板１５は、図２に示すように、光硬化性樹脂からなる四角枠状のシール材１６を介して貼り合わされている。そして、これら素子基板１４と対向基板１５との間の間隙に、液晶１７が封入されている。
【００３５】
素子基板１４の下面（バックライト１２側の側面）には、偏光板や位相差板などの光学基板１８が貼り合わされている。光学基板１８は、バックライト１２からの光を直線偏光にして液晶１７に出射するようになっている。素子基板１４の上面（対向基板１５側の側面：素子形成面１４ａ）には、一方向（Ｘ矢印方向）略全幅にわったって延びる複数の走
査線Ｌｘが配列形成されている。各走査線Ｌｘは、それぞれ素子基板１４の一側に配設される走査線駆動回路１９に電気的に接続されるとともに、走査線駆動回路１９からの走査信号が、所定のタイミングで入力されるようになっている。また、素子形成面１４ａには、Ｙ矢印方向略全幅にわたって延びる複数のデータ線Ｌｙが配列形成されている。各データ線Ｌｙは、それぞれ素子基板１４の他側に配設されるデータ線駆動回路２１に電気的に接続されるとともに、データ線駆動回路２１からの表示データに基づくデータ信号が、所定のタイミングで入力されるようになっている。素子形成面１４ａであって、走査線Ｌｘとデータ線Ｌｙの交差する位置には、対応する走査線Ｌｘ及びデータ線Ｌｙに接続されてマトリックス状に配列される複数の画素２２が形成されている。各画素２２には、それぞれＴＦＴなどの図示しない制御素子や、透明導電膜などからなる光透過性の画素電極２３が備えられている。
【００３６】
図２において、各画素２２の上側全体には、ラビング処理などによる配向処理の施された配向膜２４が積層されている。配向膜２４は、配向性ポリイミドなどの配向性高分子からなる薄膜パターンであって、対応する画素電極２３の近傍で、液晶１７の配向を所定の配向に設定するようになっている。この配向膜２４は、インクジェット法によって形成されている。すなわち、配向膜２４は、配向性高分子を所定の溶媒に溶解したパターン形成材料としての配向膜形成材料Ｆ（図７参照）を液滴Ｆｂ（図８参照）として各画素２２の上側全体に吐出し、着弾した液滴Ｆｂを乾燥させることによって形成されている。
【００３７】
前記対向基板１５の上面には、光学基板１８からの光と直交する直線偏光の光を外方（図２における上方）に出射する偏光板２５が配設されている。対向基板１５の下面（素子基板１４側の側面：電極形成面１５ａ）全体には、各画素電極２３と相対向するように形成された光透過性の導電膜からなる対向電極２６が積層されている。対向電極２６は、前記データ線駆動回路２１に電気的に接続されるとともに、そのデータ線駆動回路２１からの所定の共通電位が付与されるようになっている。対向電極２６の下面全体には、ラビング処理などによる配向処理の施された配向膜２７が積層されている。この配向膜２７は、前記配向膜２４と同じく、インクジェット法によって形成されるとともに、前記対向電極２６の近傍で、液晶１７の配向を所定の配向に設定するようになっている。
【００３８】
そして、各走査線Ｌｘを線順次走査に基づいて１本ずつ所定のタイミングで選択して、各画素２２の制御素子を、それぞれ選択期間中だけオン状態にする。すると、各制御素子に対応する各画素電極２３に、対応するデータ線Ｌｙからの表示データに基づくデータ信号が出力される。各画素電極２３にデータ信号が出力されると、各画素電極２３と対向電極２６との間の電位差に基づいて、対応する液晶１７の配向状態が変調される。すなわち、光学基板１８からの光の偏光状態が画素２２ごとに変調される。そして、変調された光が偏光板２５を通過するか否かによって、表示データに基づく画像が、液晶パネル１３の上側に表示される。
【００３９】
次に、上記配向膜２７（配向膜２４）を形成するための液滴吐出装置３０を図３〜１０に従って説明する。
図３において、液滴吐出装置３０は配向膜形成装置であって、液滴吐出装置３０には、直方体形状に形成された基台３１が備えられるとともに、その基台３１の上面には、その長手方向（Ｘ矢印方向）に沿って延びる一対の案内溝３２が形成されている。その基台３１の上方には、基台３１に設けられたＸ軸モータＭＸ（図１０の左上参照）の出力軸に駆動連結される移動手段としての基板ステージ３３が備えられるとともに、その基板ステージ３３が、前記案内溝３２に沿って、所定の速度（搬送速度Ｖ）でＸ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に往復動する（Ｘ矢印方向に沿って搬送される）ようになっている。
【００４０】
基板ステージ３３の上面には、前記対向電極２６を上側にした対向基板１５を載置可
能にする載置面３４が形成されて、載置された状態の対向基板１５を基板ステージ３３に対して位置決め固定するようになっている。尚、本実施形態では、載置面３４に対向基板１５を載置する構成にしているが、これに限らず、前記各画素電極２３を上側にした素子基板１４を載置する構成にしてもよい。
【００４１】
基台３１のＹ矢印方向両側には、門型に形成されたガイド部材３５が配設されるとともに、そのガイド部材３５には、Ｙ矢印方向に延びる上下一対のガイドレール３６が形成されている。また、ガイド部材３５には、ガイド部材３５に設けられたＹ軸モータＭＹ（図１０の左下参照）の出力軸に駆動連結されるキャリッジ３７が備えられるとともに、そのキャリッジ３７が、ガイドレール３６に沿ってＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に往復動する（Ｙ矢印方向に沿って走査される）ようになっている。キャリッジ３７の内部には、前記配向膜形成材料Ｆ（図７参照）を導出可能に収容するインクタンク３８が配設されるとともに、そのインクタンク３８の収容する配向膜形成材料Ｆが、キャリッジ３７の下方に搭載される液滴吐出ヘッド４１まで導出されるようになっている。
【００４２】
図４は、キャリッジ３７（液滴吐出ヘッド４１）を下方（対向基板１５）から見た概略斜視図であって、図５は、液滴吐出ヘッド４１を上方から見た平面図である。また、図６及び図７は、キャリッジ３７及び液滴吐出ヘッド４１をそれぞれＹ矢印方向から見た概略側面図である。
【００４３】
図４において、キャリッジ３７の下側（図４における上側）には、Ｙ矢印方向に延びる直方体形状に形成された回動機構を構成する回動ステージ３９ａが備えられるとともに、その回動ステージ３９ａの下側（図４における上側）には、回動ステージ３９ａと略同じサイズのガイドステージ３９ｂが備えられている。
【００４４】
回動ステージ３９ａは、キャリッジ３７に内設される回動モータＭＲ（図１０参照）の出力軸に駆動連結されるとともに、その回動モータＭＲの駆動力を受けて、ガイドステージ３９ｂを、対向基板１５の法線方向（Ｚ矢印方向）に沿う軸（回動軸Ｃ）を中心にして回動させるようになっている。ガイドステージ３９ｂの下面（図４における上面）には、断面円弧状の凹曲面（ガイド面３９ｓ）が、そのＹ矢印方向略全幅にわたって形成されている。ガイド面３９ｓは、その曲率中心３９Ｃ（図６の下側中央参照）の位置が、ガイドステージ３９ｂの直下であって、かつ、基板ステージ３３に載置された状態の対向電極２６の上面に沿うように形成されている。
【００４５】
そして、ガイドステージ３９ｂを回動させるための信号を回動モータＭＲに供給する。すると、回動モータＭＲが所定の回転数だけ正転駆動又は逆転駆動して、ガイドステージ３９ｂをＸＹ平面に沿って回動させる。
【００４６】
尚、本実施形態では、図５の実線で示すように、ガイドステージ３９ｂの配置位置であって、前記曲率中心３９Ｃ（図５の一点鎖線）をＹ矢印方向にする配置位置を、「初期位置」という。また、図５の二点鎖線で示すように、ガイドステージ３９ｂの配置位置であって、前記曲率中心３９Ｃ（図５の一点鎖線）を、Ｙ矢印方向に対して左回りに所定の角度（回動角θｒ）だけ回転する配置位置を、「回動位置」という。
【００４７】
図４において、ガイドステージ３９ｂには、Ｙ矢印方向に延びる蒲鉾状に形成された傾動機構を構成する傾動ステージ４０が配設されている。傾動ステージ４０の一側面であって、そのガイドステージ３９ｂ側の側面（図４における下面）には、前記ガイド面３９ｓに対応する凸曲面（摺動面４０ａ）が形成されている。また、傾動ステージ４０の他側面であって、その摺動面４０ａと相対向する側面（図４における上面）には、対向基板１５に沿う平面（取着面４０ｂ）が形成されている。
【００４８】
この傾動ステージ４０は、キャリッジ３７に内設される傾動モータＭＤ（図１０参照）の出力軸に駆動連結されるとともに、その傾動モータＭＤの駆動力を受けて、その摺動面４０ａを前記ガイド面３９ｓに沿って摺動（回動）させるようになっている。つまり、この傾動ステージ４０は、その摺動面４０ａと前記ガイド面３９ｓが面一になるように、対向電極２６上に位置する曲率中心３９Ｃを傾動軸にして、その取着面４０ｂを対向基板１５に対して傾動させるようになっている。
【００４９】
そして、取着面４０ｂを傾動させるための信号を傾動モータＭＤに供給する。すると、傾動モータＭＤが所定の回転数だけ正転駆動又は逆転駆動して、傾動ステージ４０の取着面４０ｂを、曲率中心３９Ｃを中心にして傾動させる。
【００５０】
尚、本実施形態では、図６の実線で示すように、傾動ステージ４０の配置位置であって、取着面４０ｂの法線方向（以下単に、吐出方向Ａという。）と対向基板１５の法線方向（Ｚ矢印方向）が平行になる配置位置を、「初期位置」という。また、図６の二点鎖線で示すように、傾動ステージ４０の配置位置であって、吐出方向ＡがＺ矢印方向に対して右回りに所定の角度（傾斜角θｄ）だけ傾斜する状態の配置位置を、「傾斜位置」という。
【００５１】
図４において、取着面４０ｂには、Ｙ矢印方向に沿って延びる直方体形状に形成された液滴吐出ヘッド（以下単に、吐出ヘッドという。）４１が備えられている。吐出ヘッド４１の下側（図４において上側）には、ノズルプレート４２が備えられるとともに、そのノズルプレート４２の対向基板１５側（図４における上側）には、取着面４０ｂと平行な吐出口形成面としてのノズル形成面４２ａが形成されている。そのノズル形成面４２ａには、吐出口としての複数のノズルＮが、Ｙ矢印方向に沿って等ピッチに配列形成されている。
【００５２】
図６において、各ノズルＮは、ノズル形成面４２ａ（取着面４０ｂ）の法線方向、すなわち前記吐出方向Ａに沿ってノズルプレート４２に貫通形成されている。このノズルＮは、傾動ステージ４０が「初期位置」に位置するときに、前記曲率中心３９ＣのＺ矢印方向（吐出方向Ａの反対側）に位置するように配設されている。本実施形態では、前記曲率中心３９Ｃであって、かつ、各ノズルＮの吐出方向Ａに対応する位置を、それぞれ着弾位置ＰＦという。
【００５３】
そして、傾動モータＭＤを正転駆動して、傾動ステージ４０を「初期位置」から「傾斜位置」に配置移動する。すると、各ノズルＮは、図６に示すように、それぞれ曲率中心３９Ｃ（対応する着弾位置ＰＦ）を回動中心にして右回りに回動する。そして、各ノズルＮは、その形成方向を、対向基板１５の法線（Ｚ矢印方向）に対して傾斜角θｄだけ傾斜させる。
【００５４】
これによって、各ノズルＮは、その形成方向を傾斜させる際に、対応する着弾位置ＰＦの位置を維持させることができ、対応する着弾位置ＰＦとの間の距離を、所定の距離（飛行距離Ｌ）に維持させることができる。すなわち、液滴吐出装置３０は、吐出方向Ａを変更させる場合に、各ノズルＮから吐出する液滴Ｆｂの着弾精度を維持できるように構成されている。
【００５５】
図７において、各ノズルＮの吐出方向Ａの反対側には、前記インクタンク３８に連通するキャビティ４３が形成されて、インクタンク３８からの配向膜形成材料Ｆを、対応するノズルＮに供給させるようになっている。各キャビティ４３の吐出方向Ａの反対側には、吐出方向Ａ及びその反対方向に振動可能な振動板４４が貼り付けて、キャビティ４３内の容積を拡大・縮小させるようになっている。振動板４４の上側には、各ノズルＮに対応す
る複数の圧電素子ＰＺが配設されている。各圧電素子ＰＺは、それぞれ圧電素子ＰＺを駆動制御するための信号（圧電素子駆動信号ＣＯＭ：図１０の左下参照）を受けて収縮・伸張し、対応する振動板４４を吐出方向Ａ及びその反対方向に振動させるようになっている。
【００５６】
尚、本実施形態の圧電素子駆動信号ＣＯＭは、予め試験等に基づいて設定された波形データＷＤ（図１０参照）に基づいて生成されて、メニスカスを円滑に振動させるとともに、液滴Ｆｂの重量を所定重量に安定させるように設定されている。
【００５７】
そして、傾動モータＭＤを駆動制御して、傾動ステージ４０を所定の「傾斜位置」に配置移動するとともに、各圧電素子ＰＺに対して圧電素子駆動信号ＣＯＭを供給する。すると、各キャビティ４３の容積が拡大・縮小して、各ノズルＮ内のメニスカス（配向膜形成材料Ｆの界面）が振動する。各ノズルＮ内のメニスカスが振動すると、図８に示すように、圧電素子駆動信号ＣＯＭに対応する所定重量の配向膜形成材料Ｆが、対応するノズルＮから、液滴Ｆｂとして吐出される。吐出される各液滴Ｆｂは、それぞれノズルＮの形成方向、すなわち吐出方向Ａに沿って、所定の速度（吐出速度Ｖｆ）で飛行するようになっている。
【００５８】
ここで、図９に示すように、対向電極２６上であって、前記配向膜２７を形成する領域に、液滴Ｆｂを着弾させるための複数の格子点（目標位置Ｐ）を設定する。
詳述すると、本実施形態では、まず、配向膜２７の目標膜厚と液滴Ｆｂの重量に基づいて、吐出する液滴Ｆｂの数量、すなわち目標位置Ｐの数量を設定する。そして、前記数量分の目標位置Ｐが対向電極２６上の領域に配置されるように、隣接する目標位置Ｐ間のＸ矢印方向及びＹ矢印方向の間隔（搬送吐出ピッチＷｘ及び配列吐出ピッチＷｙ）を設定する。この際、配列吐出ピッチＷｙが、ノズルＮの形成ピッチよりも短くなるように設定する。
【００５９】
そして、回動モータＭＲを駆動制御して、Ｘ矢印方向から見たノズルＮの間隔が前記配列吐出ピッチＷｙに対応するように、ガイドステージ３９ｂを「回動位置」に回動する。また、傾動モータＭＤを駆動制御して、傾動ステージ４０を所定の「傾斜位置」に配置移動する。続いて、基板ステージ３３を搬送速度ＶでＸ矢印方向に搬送し、各着弾位置ＰＦが、それぞれ対応する目標位置Ｐに位置するタイミングで、対応する圧電素子ＰＺに、順次、圧電素子駆動信号ＣＯＭを供給する。
【００６０】
すると、各ノズルＮからの液滴Ｆｂが、回動角θｒと傾斜角θｄによって規定される吐出方向Ａに沿って飛行して、順次、目標位置Ｐ（着弾位置ＰＦ）の領域に着弾する。
着弾する各液滴Ｆｂには、図９に示すように、対向基板１５の面方向（ＸＹ平面方向）に沿って、前記吐出速度Ｖｆに対応する速度成分（吐出接線速度Ｖｘｙ）と、対向基板１５の搬送速度Ｖに対応する相対速度（搬送接線速度Ｖａ）が付与されている。そのため、着弾する各液滴Ｆｂは、これら吐出接線速度Ｖｘｙと搬送接線速度Ｖａを合成した方向（長径方向Ｄ１）の速度成分によって濡れ広がる。
【００６１】
つまり、対向電極２６に着弾する各液滴Ｆｂは、それぞれ対向基板１５の搬送方向（Ｘ矢印方向）に対して傾斜する方向（長径方向Ｄ１）に延びる楕円形状を呈する。そして、対向電極２６に着弾する各液滴Ｆｂは、それぞれ長径方向Ｄ１に沿う長径ＲＬを有した略楕円形状を呈して、その長径部分の領域を、先行して吐出した液滴Ｆｂ（先行液滴Ｆｂ０：図９の破線）の間の領域、すなわち先行して吐出した液滴Ｆｂの短径方向の接合領域に相対させるようになる。
【００６２】
その結果、対向電極２６に着弾する各液滴Ｆｂは、それぞれ長径方向Ｄ１が対向基板１
５の搬送方向に対して傾斜する分だけ、対応する短径方向の接合領域を隣接する液滴Ｆｂの長径部分によって拡大させることができる。そして、着弾する各液滴Ｆｂは、それぞれ短径方向の接合領域を拡大させる分だけ、配向膜２７の膜厚均一性を向上させることができる。
【００６３】
次に、上記のように構成した液滴吐出装置３０の電気的構成を図１０に従って説明する。
図１０において、傾動情報生成手段及び回動情報生成手段を構成する制御装置５１には、制御手段を構成するＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどが備えられている。そして、制御装置５１は、ＲＡＭやＲＯＭなどに格納された各種データ及び各種プログラムに従って、基板ステージ３３を搬送させてキャリッジ３７を走査させるとともに、吐出ヘッド４１の各圧電素子ＰＺを駆動制御させるようになっている。
【００６４】
制御装置５１には、入力装置５２、Ｘ軸モータ駆動回路５３、Ｙ軸モータ駆動回路５４、吐出ヘッド駆動回路５５、傾動機構駆動回路５６及び回動機構駆動回路５７が接続されている。
【００６５】
入力装置５２は、起動スイッチ、停止スイッチなどの操作スイッチを有して各種操作信号を制御装置５１に入力するとともに、対向基板１５に形成する配向膜２７の目標膜厚に関する情報を、既定形式の膜厚情報Ｉｔとして制御装置５１に入力するようになっている。
【００６６】
そして、膜厚情報Ｉｔを入力装置５２から制御装置５１に入力する。すると、制御装置５１は、入力装置５２からの膜厚情報Ｉｔを受けて、対向電極２６上に吐出する配向膜形成材料Ｆの総重量を演算する。また、制御装置５１は、演算した総重量と、波形データＷＤに対応する液滴Ｆｂの重量に基づいて、吐出する液滴Ｆｂの数量、すなわち各目標位置Ｐの位置座標（搬送吐出ピッチＷｘ及び配列吐出ピッチＷｙ）を演算するようになっている。この際、配列吐出ピッチＷｙは、ノズルＮの形成ピッチよりも短く設定されるようになっている。
【００６７】
続いて、制御装置５１は、各目標位置Ｐの位置座標を演算すると、液滴Ｆｂを吐出させるためのビットマップデータＢＭＤ、傾動データＤＤ及び回動データＲＤを生成して格納するようになっている。
【００６８】
ビットマップデータＢＭＤは、対向電極２６上の各目標位置Ｐに、それぞれ各ビットの値（０あるいは１）を対応させたデータであって、各ビットの値に応じて、圧電素子ＰＺのオンあるいはオフを規定したものである。そして、ビットマップデータＢＭＤは、各着弾位置ＰＦが、対応する目標位置Ｐに位置するたびに、液滴Ｆｂを吐出させるように規定される。
【００６９】
傾動データＤＤ及び回動データＲＤは、それぞれ前記傾斜角θｄ及び回動角θｒを傾動モータＭＤ及び回動モータＭＲの回転数に対応させたデータである。
詳述すると、回動データＲＤは、配列吐出ピッチＷｙに基づいて生成されるデータであって、Ｘ矢印方向から見たノズルＮの間隔を配列吐出ピッチＷｙに対応させるようになっている。
【００７０】
また、傾動データＤＤは、搬送吐出ピッチＷｘ、配列吐出ピッチＷｙ及び回動データＲＤに基づいて生成されるデータである。その傾動データＤＤは、着弾する液滴Ｆｂの長径ＲＬ及び短径を、それぞれ搬送吐出ピッチＷｘ及び配列吐出ピッチＷｙよりも長くして、かつ、その長径部分の領域を、先行して吐出した液滴Ｆｂの短径方向の接合領域に相対さ
せるようになっている。
【００７１】
Ｘ軸モータ駆動回路５３は、制御装置５１からのＸ軸モータ駆動回路５３に対応する駆動制御信号に応答して、基板ステージ３３を往復移動させるＸ軸モータＭＸを正転又は逆転させるようになっている。そのＸ軸モータ駆動回路５３には、Ｘ軸モータ回転検出器ＭＥＸが接続されて、Ｘ軸モータ回転検出器ＭＥＸからの検出信号が入力されるようになっている。Ｘ軸モータ駆動回路５３は、Ｘ軸モータ回転検出器ＭＥＸからの検出信号に基づいて、基板ステージ３３（対向基板１５）の移動方向及び移動量を演算するとともに、基板ステージ３３の現在位置に関する情報を基板位置情報ＳＰＩとして生成するようになっている。そして、制御装置５１は、Ｘ軸モータ駆動回路５３からの基板位置情報ＳＰＩを受けて、各種信号を出力するようになっている。
【００７２】
Ｙ軸モータ駆動回路５４は、制御装置５１からのＹ軸モータ駆動回路５４に対応する駆動制御信号に応答して、キャリッジ３７を往復移動させるＹ軸モータＭＹを正転又は逆転させるようになっている。そのＹ軸モータ駆動回路５４には、Ｙ軸モータ回転検出器ＭＥＹが接続されて、Ｙ軸モータ回転検出器ＭＥＹからの検出信号が入力されるようになっている。Ｙ軸モータ駆動回路５４は、Ｙ軸モータ回転検出器ＭＥＹからの検出信号に基づいて、キャリッジ３７（液滴吐出ヘッド４１）の移動方向及び移動量を演算するとともに、キャリッジ３７の現在位置に関する情報をキャリッジ位置情報ＣＰＩとして生成するようになっている。そして、制御装置５１は、Ｙ軸モータ駆動回路５４からのキャリッジ位置情報ＣＰＩを受けて、各種駆動信号を出力するようになっている。
【００７３】
詳述すると、制御装置５１は、基板位置情報ＳＰＩ及びキャリッジ位置情報ＣＰＩに基づいて、対向基板１５がキャリッジ３７の直下に侵入する前に、対向基板１５の搬送分（往動もしくは復動）に対応するビットマップデータＢＭＤに基づいて所定のクロック信号に同期させた吐出制御信号ＳＩを生成するようになっている。そして、制御装置５１は、キャリッジ３７を走査するたびに、生成した吐出制御信号ＳＩを、吐出ヘッド駆動回路５５に順次シリアル転送するようになっている。
【００７４】
また、制御装置５１は、基板位置情報ＳＰＩに基づいて、各着弾位置ＰＦが、それぞれ対応する目標位置Ｐに位置するたびに、波形データＷＤに基づく圧電素子駆動信号ＣＯＭを、対応する圧電素子ＰＺに出力させるための信号（吐出タイミング信号ＬＰ）を生成するようになっている。そして、制御装置５１は、生成した吐出タイミング信号ＬＰを、吐出ヘッド駆動回路５５に順次出力するようになっている。
【００７５】
吐出ヘッド駆動回路５５には、吐出ヘッド４１が接続されるとともに、制御装置５１からの波形データＷＤ、吐出制御信号ＳＩ及び吐出タイミング信号ＬＰが供給されるようになっている。吐出ヘッド駆動回路５５は、制御装置５１からの吐出制御信号ＳＩを受けて、その吐出制御信号ＳＩを、それぞれ各圧電素子ＰＺに対応させて順次シリアル／パラレル変換するようになっている。そして、吐出ヘッド駆動回路５５は、制御装置５１からの吐出タイミング信号ＬＰを受けるたびに、シリアル／パラレル変換した吐出制御信号ＳＩに基づいて、波形データＷＤに基づく圧電素子駆動信号ＣＯＭを、各圧電素子ＰＺに供給するようになっている。すなわち、吐出ヘッド駆動回路５５は、各着弾位置ＰＦが目標位置Ｐに位置するたびに、対応する圧電素子ＰＺに圧電素子駆動信号ＣＯＭを供給するようになっている。
【００７６】
傾動機構駆動回路５６は、制御装置５１からの傾動データＤＤに応答して、傾動ステージ４０を傾動させる傾動モータＭＤを正転又は逆転させるようになっている。その傾動機構駆動回路５６には、傾動モータ回転検出器ＭＥＤが接続されて、傾動モータ回転検出器ＭＥＤからの検出信号が入力されるようになっている。傾動機構駆動回路５６は、傾動モ
ータ回転検出器ＭＥＤからの検出信号に基づいて、傾動ステージ４０の傾斜角θｄ（実傾斜角）を演算するようになっている。また、傾動機構駆動回路５６は、演算した実傾斜角に関する情報を傾斜位置情報ＤＰＩとして生成して、制御装置５１に出力するようになっている。
【００７７】
回動機構駆動回路５７は、制御装置５１からの回動データＲＤに応答して、ガイドステージ３９ｂを回動させる回動モータＭＲを正転又は逆転させるようになっている。その回動機構駆動回路５７には、回動モータ回転検出器ＭＥＲが接続されて、回動モータ回転検出器ＭＥＲからの検出信号が入力されるようになっている。回動機構駆動回路５７は、回動モータ回転検出器ＭＥＲからの検出信号に基づいて、ガイドステージ３９ｂの回動角θｒ（実回動角）を演算するようになっている。また、回動機構駆動回路５７は、演算した実回動角に関する情報を回動位置情報ＲＰＩとして生成して、制御装置５１に出力するようになっている。
【００７８】
次に、上記する液滴吐出装置３０を使用して配向膜２７を形成する方法について説明する。
まず、図３に示すように、基板ステージ３３上に、対向基板１５を載置する。このとき、基板ステージ３３は、キャリッジ３７よりも反Ｘ矢印方向側に配置されて、キャリッジ３７は、ガイド部材３５の最も反Ｙ矢印方向に配置されている。また、ガイドステージ３９ｂ及び傾動ステージ４０は、前記「初期位置」に配置されている。
【００７９】
この状態から、入力装置５２を操作して膜厚情報Ｉｔを制御装置５１に入力する。すると、制御装置５１は、膜厚情報Ｉｔに基づくビットマップデータＢＭＤ、傾動データＤＤ及び回動データＲＤを生成して格納する。
【００８０】
ビットマップデータＢＭＤ、傾動データＤＤ及び回動データＲＤを生成すると、制御装置５１は、傾動データＤＤ及び回動データＲＤを傾動機構駆動回路５６及び回動機構駆動回路５７に出力して、傾動ステージ４０及びガイドステージ３９ｂを、それぞれ「傾斜位置」及び「回動位置」に配置移動させる。傾動ステージ４０を配置移動させると、制御装置５１は、傾動機構駆動回路５６からの傾斜位置情報ＤＰＩを受けて、実傾斜角が傾斜位置情報ＤＰＩに基づく傾斜角θｄであるか否かを判断する。また、ガイドステージ３９ｂを配置移動させると、制御装置５１は、回動機構駆動回路５７からの回動位置情報ＲＰＩを受けて、実回動角が回動位置情報ＲＰＩに基づく回動角θｒであるか否かを判断する。
【００８１】
そして、実傾斜角が傾動データＤＤに対応する傾斜角θｄであって、実回動角が回動データＲＤに対応する回動角θｒであると判断する（傾動ステージ４０及びガイドステージ３９ｂをセットする）。すると、制御装置５１は、Ｙ軸モータＭＹを駆動制御して、対向基板１５がＸ矢印方向に搬送されるときに、各着弾位置ＰＦが、対応する目標位置Ｐの経路上に位置するように、キャリッジ３７（各ノズルＮ）をセットする。キャリッジ３７をセットすると、制御装置５１は、Ｘ軸モータＭＸを駆動制御して、基板ステージ３３（対向基板１５）のＸ矢印方向への搬送を開始する。
【００８２】
この際、制御装置５１は、波形データＷＤを所定のクロック信号に同期させて、吐出ヘッド駆動回路５５に出力する。また、制御装置５１は、基板ステージ３３の１回の搬送分に対応するビットマップデータＢＭＤを所定のクロック信号に同期させて吐出制御信号ＳＩを生成するとともに、生成した吐出制御信号ＳＩを、吐出ヘッド駆動回路５５に順次シリアル転送する。
【００８３】
そして、制御装置５１は、基板位置情報ＳＰＩ及びキャリッジ位置情報ＣＰＩに基づいて、各着弾位置ＰＦが、対応する目標位置Ｐに位置するたびに、吐出ヘッド駆動回路５５
に対して吐出タイミング信号ＬＰを出力する。吐出タイミング信号ＬＰを出力すると、制御装置５１は、吐出ヘッド駆動回路５５を介して、吐出制御信号ＳＩに基づく液滴吐出動作を実行する。すなわち、制御装置５１は、各着弾位置ＰＦが対応する目標位置Ｐに位置するたびに、対応する圧電素子ＰＺに、波形データＷＤに対応する圧電素子駆動信号ＣＯＭを供給して、対応するノズルＮから液滴Ｆｂを吐出させる。
【００８４】
この際、吐出される各液滴Ｆｂには、その吐出方向Ａに対応した吐出接線速度Ｖｘｙと、対向基板１５の搬送速度Ｖに対応した搬送接線速度Ｖａが付与される。そして、対向電極２６に着弾する各液滴Ｆｂは、対向基板１５の走査方向（Ｘ矢印方向）に対して傾斜する長径方向Ｄ１に沿って長径ＲＬを有した略楕円形状を呈し、その長径部分の領域を、先行して吐出した液滴Ｆｂの短径方向の接合領域に相対させる。
【００８５】
その結果、対向電極２６に着弾した各液滴Ｆｂは、それぞれ後続する液滴Ｆｂの長径部分の領域分だけ、対応する短径方向の接合領域を拡大させることができる。これによって、各液滴Ｆｂの接合領域を拡大させることができ、均一な膜厚の配向膜２７を形成することができる。
【００８６】
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、各液滴Ｆｂの吐出方向Ａを、対向基板１５の法線に対して傾斜させるとともに、対向基板１５の法線方向から見て、対向基板１５の搬送方向（Ｘ矢印方向）と交差させるようにした。
【００８７】
従って、着弾する液滴Ｆｂの形状を、搬送方向に対して傾斜した長径を有する楕円形状にすることができる。すなわち、各液滴Ｆｂの長径ＲＬを、液滴Ｆｂの吐出間隔（搬送吐出ピッチＷｘ）を規定する方向に対して傾斜させることができる。
【００８８】
その結果、先行して吐出された液滴Ｆｂの間の領域に、後続する液滴Ｆｂの長径ＲＬの部分を相対させることができる。そのため、隣接する液滴Ｆｂの短径方向の接合領域を、後続する液滴Ｆｂの長径ＲＬの部分によって拡大させることができる。ひいては、配向膜２７の膜厚均一性を向上させることができる。そして、表示品位の高い液晶表示装置を実現できる。
（２）上記実施形態によれば、対向基板１５の法線方向から見て、対向基板１５の搬送方向が吐出方向Ａの反対側の成分を有するように、基板ステージ３３を搬送移動させるようにした。従って、対向基板１５に対する各ノズルＮの搬送接線速度Ｖａの分だけ、着弾した液滴Ｆｂを、対向基板１５の搬送方向の反対側に沿って濡れ広がらせることができる。従って、隣接する液滴Ｆｂ間の搬送方向に沿う接合領域を拡大させることができる。
（３）上記実施形態によれば、対向基板１５の法線に沿う回動軸Ｃを中心にしてノズル形成面４２ａを回動するようにした。そして、ノズル形成面４２ａの回動によって、各ノズルＮに共通する対向基板１５の搬送方向を設定するようにした。従って、ノズル形成面４２ａの回動によって、各液滴Ｆｂの長径方向Ｄ１を規定させることができる。その結果、液滴Ｆｂ間の着弾形状のバラツキを低減させることができ、配向膜２７の膜厚均一性を、さらに向上させることができる。
（４）上記実施形態によれば、曲率中心３９Ｃに沿う傾動軸を中心にしてノズル形成面４２ａを傾動するようにした。そして、ノズル形成面４２ａの傾動によって、各液滴Ｆｂに共通する吐出方向Ａを設定するようにした。従って、ノズル形成面４２ａの傾動によって、各液滴Ｆｂの長径ＲＬのサイズを規格化させることができる。その結果、液滴Ｆｂごとの着弾形状のバラツキを低減させることができ、配向膜２７の膜厚均一性を、さらに向上させることができる。
（５）上記実施形態によれば、ノズル形成面４２ａを傾動させるための傾動データＤＤと、ノズル形成面４２ａを回動させるための回動データＲＤを制御装置５１に生成させて、
回動データＲＤと傾動データＤＤに基づいて、ガイドステージ３９ｂと傾動ステージ４０を駆動制御するようにした。従って、液滴Ｆｂの吐出方向Ａを、回動データＲＤと傾動データＤＤに基づいて制御させることができ、着弾した各液滴の長径方向Ｄ１を、より確実に、対向基板１５の走査方向（Ｘ矢印方向）に対して傾斜させることができる。
（６）上記実施形態によれば、液滴Ｆｂの搬送吐出ピッチＷｘと配列吐出ピッチＷｙに基づいて、それぞれ回動データＲＤと傾動データＤＤを生成するようにした。従って、液滴Ｆｂの吐出方向Ａを、液滴Ｆｂの間隔に基づいて規定させることができる。その結果、搬送吐出ピッチＷｘ及び配列吐出ピッチＷｙに対応した濡れ広がりを、各液滴Ｆｂに付与することができる。そのため、配向膜２７の膜厚均一性を、より確実に、向上させることができる。
【００８９】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、対向基板１５の法線方向から見て、吐出方向Ａの反対側に沿って、基板ステージ３３を搬送するようにした。これに限らず、対向基板１５の法線から見て、吐出方向Ａに沿うように、基板ステージ３３を搬送してもよい。
・上記実施形態では、傾動機構を、傾動ステージ４０に具体化した。これに限らず、例えば、基板ステージ３３を傾動機構として具体化し、基板ステージ３３の載置する対向基板１５を、ノズル形成面４２ａに対して傾動させる構成であってもよい。
・上記実施形態では、ノズルＮを一列だけ備える構成にした。これに限らず、ノズルＮを複数列備える構成にしてもよい。
・上記実施形態では、パターンを、液晶表示装置１０の配向膜２７に具体化した。これに限らず、例えば、液晶表示装置１０や、電子放出素子から放出された電子による蛍光物質の発光を利用した電界効果型装置（ＦＥＤやＳＥＤなど）に設けられる各種薄膜、金属配線、カラーフィルタなどに具体化してもよい。すなわち、着弾した液滴Ｆｂによって形成するパターンであればよい。
・上記実施形態では、基板を、液晶表示装置１０の対向基板１５に具体化した。これに限らず、基板を、シリコン基板やフレキシブル基板、あるいは金属基板などに具体化してもよい。
・上記実施形態では、電気光学装置を、液晶表示装置１０に具体化した。これに限らず、例えば、電気光学装置を、エレクトロルミネッセンス装置に具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本実施形態における液晶表示装置を示す斜視図。
【図２】同じく、液晶表示装置を示す断面図。
【図３】同じく、液滴吐出装置を示す斜視図。
【図４】同じく、液滴吐出ヘッドを示す斜視図。
【図５】同じく、液滴吐出ヘッドを示す平面図。
【図６】同じく、液滴吐出ヘッドを示す側面図。
【図７】同じく、液滴吐出ヘッドを示す側面図。
【図８】同じく、液滴吐出ヘッドを示す側面図。
【図９】同じく、液滴吐出動作を説明する説明図。
【図１０】同じく、液滴吐出装置の電気的構成を示す電気ブロック回路図。
【図１１】従来例の液滴吐出装置を示す概略側面図。
【符号の説明】
【００９１】
Ａ…吐出方向、Ｃ…回動軸、Ｗｘ…吐出間隔を構成する搬送吐出ピッチ、Ｗｙ…吐出間隔を構成する配列吐出ピッチ、Ｆｂ…液滴、Ｆ…パターン形成材料としての配向膜形成材料、Ｎ…吐出口としてのノズル、ＤＤ…傾動情報としての傾動データ、ＲＤ…回動情報としての回動データ、１０…電気光学装置としての液晶表示装置、１５…基板としての対向基板、２７…パターンとしての配向膜、３０…液滴吐出装置、３３…移動手段を構成する
基板ステージ、３９ａ…回動機構を構成する回動ステージ、４０…傾動機構を構成する傾動ステージ、４２ａ…吐出口形成面としてのノズル形成面。
【図１】
0004438801.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004438801.tif 000004
【図４】
0004438801.tif 000005
【図５】
0004438801.tif 000006
【図６】
0004438801.tif 000007
【図７】
0004438801.tif 000008
【図８】
0004438801.tif 000009
【図９】
0004438801.tif 000010
【図１０】
0004438801.tif 000011
【図１１】
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