(57)【要約】【課題】吐出した液滴の位置ズレや基板の熱的損傷を回避して、高い粘度の液状体からなる液滴の吐出容量の安定性を向上させたパターン形成方法、液滴吐出装置及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】マザー基板ＭＡの裏面側に赤外線ランプ３４を設けた。そして、マザー基板ＭＡを透過してノズル形成面４１Ｓで吸収される赤外領域の光Ｌを、マザー基板ＭＡの裏面に向かって出射させて、マザー基板ＭＡを透過する光Ｌによって、ノズル形成面４１Ｓを照射させるようにした。【選択図】図５
2007229572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と相対向する吐出口形成面の吐出口から液状体からなる液滴を前記基板に向かって吐出して、前記液状体からなるパターンを前記基板に形成するようにしたパターン形成方法において、
前記基板を透過して前記吐出口形成面に吸収される波長領域の光を前記基板に出射して、前記基板を透過した前記光を前記吐出口形成面に照射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において、
前記吐出口形成面と相対向する前記基板の領域に前記光を出射して、前記基板の領域を透過した前記光を前記吐出口形成面に照射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】
請求項１又は２に記載のパターン形成方法において、
前記基板の上方から前記液滴を吐出して、前記基板の下方から前記光を出射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４】
液状体を液滴にして基板に吐出する液滴吐出装置において、
前記基板と相対向する吐出口形成面に前記液滴を吐出する吐出口を有した吐出口形成部材と、
前記基板を透過して、かつ前記吐出口形成部材に吸収される波長領域の光を前記吐出口形成面と相対向する前記基板の領域に出射して、前記基板の透過した前記光を前記吐出口形成面に照射する光照射手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液滴吐出装置において、
前記光照射手段からの光を透過するとともに、前記基板を載置する基板ステージを備え、
前記光照射手段は、前記吐出口形成面と相対向する前記基板ステージの領域に前記光を出射して、前記基板ステージを透過した前記光を前記基板に照射することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の液滴吐出装置において、
前記光照射手段は、前記基板を介して、前記吐出口形成面と相対向する位置に配置されたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１つに記載の液滴吐出装置において、
前記吐出口形成面と相対向する位置に前記光照射手段を配置移動する移動手段を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか１つに記載の液滴吐出装置において、
前記基板は、赤外領域の光を透過する基板であって、
前記光照射手段は、前記赤外領域の光を照射する光源を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１つに記載の液滴吐出装置において、
前記液状体は、液晶材料であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液滴吐出装置によって吐出された液晶材料を備えた液晶表示装置。
【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、液滴吐出装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の製造工程には、基板の吐出領域に液晶材料を吐出して、その吐出領域を対向基板で封止する封止工程が行われている。この封止工程では、封入する液晶材料の容量を安定させるために、液晶材料を複数の液滴として吐出させる、いわゆるインクジェット法が利用されている。
【０００３】
しかし、上記インクジェット法では、一般的に、ノズルに形成された液状体の界面（メニスカス）を強制的に振動させて液滴を吐出させる。そのため、液状体の粘度が高くなると（例えば、粘度が２０ｃＰ以上になると）、液滴の吐出動作が不安定になって、液晶材料の容量を変動させる虞があった。
【０００４】
そこで、インクジェット法に利用される液滴吐出装置では、高い粘度の液状体に対して、その吐出動作の安定化を図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、ノズルを備えた液滴吐出ヘッドや液滴吐出ヘッドに液晶を供給する供給ラインを、チューブヒータ等の加熱手段によって加熱させている。これによって、液晶材料の低粘度化を図り、液滴吐出動作の安定性を向上させている。
【特許文献１】特開２００４−３４７６９５号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記液滴吐出装置では、吐出した液滴の着弾精度を確保させるために、図１１に示すように、ノズル１０１の形成されたノズル形成面１０２を基板１０３側に露出させて、ノズル形成面１０２と基板１０３との間の距離（プラテンギャップＧ）を１ｍｍ程度まで狭くしている。そのため、液滴吐出ヘッド１０４は、供給される熱量の殆どを、そのノズル形成面１０２を介して、基板１０３に放熱している。その結果、液滴吐出ヘッド１０４に対して基板１０３を相対移動させると、ノズル形成面１０２の温度が低下して、液状体１０５の粘度上昇を招き、吐出容量を低下させる問題があった。
【０００６】
こうした問題は、基板１０３を載置するステージに加熱ヒータを設けて基板１０３の全体を所定温度（例えば、６０℃）まで加熱し、ノズル形成面１０２を介した液状体１０５の放熱を抑制させることによって回避可能と考えられる。しかし、基板１０３の全体を加熱させると、基板１０３の熱膨張によって、液滴１０６の着弾位置の位置精度を低下させる虞があった。また、基板１０３に形成された各種パターン（例えば、液晶材料を封入するためのシール材など）に熱的損傷を来たす虞があった。
【０００７】
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、吐出した液滴の位置ズレや基板の熱的損傷を回避して、高い粘度の液状体からなる液滴の吐出容量の安定性を向上させたパターン形成方法、液滴吐出装置及び液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパターン形成方法は、基板と相対向する吐出口形成面の吐出口から液状体からなる液滴を前記基板に向かって吐出して、前記液滴からなるパターンを前記基板に形成するようにしたパターン形成方法において、前記基板を透過して前記吐出口形成面に吸収さ
れる波長領域の光を前記基板に出射して、前記基板の透過した前記光を前記吐出口形成面に照射するようにした。
【０００９】
本発明のパターン形成方法によれば、基板に出射する光によって、吐出口形成面のみを加熱させて、基板の温度上昇を抑制させることができる。従って、基板の熱膨張や熱的損傷を来たすことなく、液状体の放熱を抑制させることができる。その結果、着弾精度の低下や基板の損傷を回避して、吐出容量の安定性を向上させることができる。
【００１０】
また、このパターン形成方法において、前記吐出口形成面と相対向する前記基板の領域に前記光を出射して、前記基板の領域を透過した前記光を前記吐出口形成面に照射するようにしてもよい。
【００１１】
このパターン形成方法によれば、吐出口形成面と相対向する領域からの光によって、吐出口形成面を加熱させることができる。従って、吐出口形成面を、より円滑に加熱させることができ、吐出容量の安定性を、さらに向上させることができる。
【００１２】
また、このパターン形成方法において、前記基板の上方から前記液滴を吐出して、前記基板の下方から前記光を出射するようにしてもよい。
このパターン形成方法によれば、液滴を吐出する各種部材（例えば、吐出口形成面など）によって遮光されることなく、基板の領域に光を出射させることができ、その光を、吐出口形成面に照射させることができる。従って、吐出口形成面を、より確実に加熱させることができ、吐出容量の安定性を、より確実に向上させることができる。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置は、液状体を液滴にして基板に吐出する液滴吐出装置において、前記基板と相対向する吐出口形成面に前記液滴を吐出する吐出口を有した吐出口形成部材と、前記基板を透過して、かつ前記吐出口形成部材に吸収される波長領域の光を前記吐出口形成面と相対向する前記基板の領域に出射して、前記基板を透過した前記光を前記吐出口形成面に照射する光照射手段と、を備えた。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置によれば、光照射手段からの光によって、吐出口形成部材のみを加熱させて、基板の温度上昇を抑制させることができる。従って、基板の熱膨張や熱的損傷を来たすことなく、液状体の放熱を抑制させることができる。その結果、着弾精度の低下や基板の損傷を回避して、吐出容量の安定性を向上させることができる。
【００１５】
また、この液滴吐出装置において、前記光照射手段からの光を透過するとともに、前記基板を載置する基板ステージを備え、前記光照射手段は、前記吐出口形成面と相対向する前記基板ステージの領域に前記光を出射して、前記基板ステージの透過した前記光を前記基板に照射するようにしてもよい。
【００１６】
この液滴吐出装置によれば、光照射手段からの光による基板ステージの昇温を抑制させることができる。従って、基板ステージを介した基板の昇温を抑制させることができ、基板の熱膨張や熱的損傷を、より確実に回避させることができる。
【００１７】
また、この液滴吐出装置において、前記光照射手段は、前記基板を介して、前記吐出口形成面と相対向する位置に配置されてもよい。
この液滴吐出装置によれば、吐出口形成面に相対向する光照射手段からの光によって、吐出口形成面を加熱させることができる。従って、吐出口形成面を、より円滑に加熱させることができ、吐出容量の安定性を、さらに向上させることができる。
【００１８】
また、この液滴吐出装置において、前記吐出口形成面と相対向する位置に前記光照射手
段を配置移動する移動手段を備えるようにしてもよい。
この液滴吐出装置によれば、吐出口形成面の配置位置に関わらず、吐出口形成面と相対向する位置から、吐出口形成面を加熱するための光を照射させることができる。従って、吐出口形成面の加熱状態を、より安定させることができ、吐出容量の安定性を、さらに向上させることができる。
【００１９】
また、この液滴吐出装置において、前記基板は、赤外領域の光を透過する基板であって、前記光照射手段は、前記赤外領域の光を照射する光源を備えるようにしてもよい。
この液滴吐出装置によれば、吐出口形成面に照射する赤外領域の光によって、基板の温度上昇を抑制させて吐出口形成面のみを加熱させることができる。
【００２０】
また、この液滴吐出装置において、前記液状体は、液晶材料であってもよい。
この液滴吐出装置によれば、基板の熱膨張や熱的損傷を回避させて、液晶材料に対する吐出容量の安定性を向上させることができる。
【００２１】
本発明の液晶表示装置は、上記液滴吐出装置によって吐出された液晶材料を備えた。
本発明の液晶表示装置によれば、液晶材料の容量安定性を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】
【００２２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図９に従って説明する。まず、本発明のパターン形成方法によって形成した液晶層を有する液晶表示装置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。
【００２３】
図１において、液晶表示装置１０の下側には、ＬＥＤ１１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、ＬＥＤ１１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。
【００２４】
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に示すように紫外線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。これら素子基板１４と対向基板１５との間の間隙には、所定容量の液晶材料Ｆからなる液晶層１７が封入されている。液晶材料Ｆは、赤外領域に吸収波長を有した材料であって、その常温の粘度が５０〜１００ｃＰであるが、これに限られるものではない。
【００２５】
図１において、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層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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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によって形成されて、対応する画素電極２３の近傍で、液晶分子の配向を所定の方向に設定するようになっている。
【００２９】
また、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が貼り合わされている。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、前記対向電極２６の近傍で、液晶分子の配向を所定の方向に設定するようになっている。
【００３０】
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、対応する液晶層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、画素２２ごとに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。
【００３１】
この際、本実施形態の液晶層１７は、予め設定された所定容量の液晶材料Ｆによって形成されている。そのために、素子基板１４（各画素電極２３）と対向基板１５（対向電極２６）の間の間隙（セルギャップ）は、予め設定された所定の間隔で均一に維持される。従って、本実施形態の液晶パネル１３では、輝度ムラなどを来たすことなく、その表示画質を維持させることができる。
【００３２】
尚、この液晶表示装置１０は、画素２２に制御素子であるＴＦＴなどを備えた、いわゆるアクティブマトリックス方式の透過型液晶表示装置であるが、例えば反射透過型液晶表示装置であってもよく、あるいはパッシブ方式の液晶表示装置であってもよい。すなわち、素子基板１４と対向基板１５との間に、液晶層１７を封入した液晶表示装置であればよい。
【００３３】
次に、液晶パネル１３の製造方法について図３に従って説明する。図３は、液晶パネル１３の製造方法を説明する説明図である。
図３において、まず、対向基板１５を切出し可能にしたマザー基板ＭＡの一側面（配向膜２７側の側面：吐出面ＭＡａ）であって、各対向基板１５に対応する領域の外縁に、それぞれ紫外線光硬化性樹脂などからなる四角枠状のシール材１６を形成する。そして、シール材１６で囲まれた各領域（吐出領域Ｓ）に、それぞれ複数の液滴Ｆｂを吐出し、各液滴Ｆｂを接合して所定容量の液晶材料Ｆからなるパターンを形成する。
【００３４】
各吐出領域Ｓに液晶材料Ｆのパターンを形成すると、マザー基板ＭＡの吐出面ＭＡａ側に、素子基板１４を切出し可能にしたマザー基板ＭＢを貼り合わせて各シール材１６を硬化し、各吐出領域Ｓ内に液晶材料Ｆを封入する。そして、マザー基板ＭＡ及びマザー基板
ＭＢをダイシングして、各液晶パネル１３を製造する。
【００３５】
尚、本実施形態では、対向基板１５のマザー基板ＭＡにシール材１６（吐出領域Ｓ）を形成し、マザー基板ＭＡに液晶材料Ｆの液滴Ｆｂを吐出させる構成にした。これに限らず、素子基板１４のマザー基板ＭＢにシール材１６を形成してもよく、さらには素子基板１４のマザー基板ＭＢに液滴Ｆｂを吐出させる構成にしてもよい。
【００３６】
次に、液晶材料Ｆを吐出するための液滴吐出装置３０について図４〜図９に従って説明する。図４は、液滴吐出装置３０を示す斜視図であって、図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。
【００３７】
図４において、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、移動手段としての搬送台３３が備えられている。搬送台３３は、基台３１内に設けられたＸ軸モータＭＸ（図９参照）の出力軸に駆動連結されるとともに、前記案内溝３２に沿って所定の速度で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。
【００３８】
図５において、搬送台３３の上面には、マザー基板ＭＡに対応するサイズの凹部３３ａが下方に向かって凹設されている。凹部３３ａには、そのＸ矢印方向略全幅にわたる光照射手段を構成する光源（赤外線ランプ３４）が、Ｙ矢印方向に沿って配列されている。そして、各赤外線ランプ３４を点灯させると、各赤外線ランプ３４は、それぞれマザー基板ＭＡに対して高い透過率を有した赤外領域の光Ｌを、凹部３３ａの上方全体に向けて出射するようになっている。尚、各赤外線ランプ３４の出力は、搬送台３３をＸ矢印方向に沿って搬送する際に、凹部３３ａの上方に位置するノズルプレート４１（図７参照）が所定の温度（本実施形態では６０℃）になるように設定されている。
【００３９】
搬送台３３（各赤外線ランプ３４）の上側には、各シール材１６（各吐出領域Ｓ）を上側にしたマザー基板ＭＡを載置可能にする基板ステージ３５が配設されている。基板ステージ３５は、光Ｌに対して高い透過率を有する無色透明ガラスによって形成されて、載置された状態のマザー基板ＭＡを搬送台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、基板ステージ３５にマザー基板ＭＡを載置する構成にしているが、これに限らず、例えば、各画素電極２３を上側にしたマザー基板ＭＢを載置する構成にしてもよい。そして、基板ステージ３５にマザー基板ＭＡを載置して、各赤外線ランプ３４に光Ｌを出射させる。すると、各赤外線ランプ３４からの光Ｌが、基板ステージ３５及びマザー基板ＭＡを透過して、マザー基板ＭＡの上方全体に照射されるようになっている。
【００４０】
図４において、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３６が配設されるとともに、そのガイド部材３６の上側には、Ｙ矢印方向に延びる貯留タンク３７が配設されている。貯留タンク３７は、液状体としての液晶材料Ｆを貯留するタンクであって、貯留する液晶材料Ｆを、その下方に配置される液滴吐出ヘッド（以下単に、吐出ヘッドという）４０まで所定の圧力で導出するようになっている。
【００４１】
ガイド部材３６の下側には、そのＹ矢印方向略全幅にわたる上下一対のガイドレール３８が形成されている。一対のガイドレール３８には、ガイド部材３６内に設けられたＹ軸モータＭＹ（図９参照）の出力軸に駆動連結されるキャリッジ３９が配設されて、そのキャリッジ３９が、ガイドレール３８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。
【００４２】
キャリッジ３９の下側には、吐出ヘッド４０が配設されている。図６は、吐出ヘッド４
０を下側（マザー基板ＭＡ側）から見た斜視図であって、図７は、図６のＡ―Ａ線断面図である。
【００４３】
図６において、吐出ヘッド４０の上側（マザー基板ＭＡ側）には、光Ｌに対して高い吸収率を有するステンレス等からなる吐出口形成部材としてのノズルプレート４１が備えられている。そのノズルプレート４１の上面には、マザー基板ＭＡ側に露出する吐出口形成面としてのノズル形成面４１Ｓが形成されている。そのノズル形成面４１Ｓは、図７に示すように、吐出ヘッド４０の直下にマザー基板ＭＡが位置する状態で、マザー基板ＭＡ（吐出面ＭＡａ）との間の距離（プラテンギャップＧ）が１ｍｍになるように配置されている。これによって、吐出ヘッド４０は、ノズル形成面４１Ｓから吐出する各液滴Ｆｂの着弾精度を確保するようになっている。
【００４４】
図６において、ノズル形成面４１Ｓには、その法線方向に貫通形成された複数の吐出口としてのノズルＮがＹ矢印方向に沿って等間隔に配列形成されている。本実施形態では、搬送されるマザー基板ＭＡの吐出面ＭＡａ上の位置であって、各ノズルＮの直下に対応する位置を、それぞれ着弾位置Ｐ（図７及び図８参照）という。
【００４５】
図７において、各ノズルＮの上側には、それぞれ貯留タンク３７に連通するキャビティ４２が形成されて、前記貯留タンク３７からの液晶材料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４２の上側には、上下方向に振動可能な振動板４３が貼り付けて、キャビティ４２内の容積を拡大・縮小させるようになっている。振動板４３の上側には、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、それぞれ駆動制御するための信号（圧電素子駆動電圧ＣＯＭ：図９参照）を受けて収縮・伸張し、対応する振動板４３を上下方向に振動させるようになっている。
【００４６】
この吐出ヘッド４０の外周には、ヘッドヒータ４４が配設されている。ヘッドヒータ４４は、各キャビティ４２に供給する貯留タンク３７からの液晶材料Ｆを所定の温度領域（本実施形態では６０℃）まで加熱するようになっている。そして、ヘッドヒータ４４によって貯留タンク３７からの液晶材料Ｆを加熱すると、ヘッドヒータ４４の加熱分だけ、キャビティ４２内における液晶材料Ｆの粘度が低下するようになっている。
【００４７】
ここで、Ｘ軸モータＭＸを駆動制御して、マザー基板ＭＡを吐出ヘッド４０の直下に搬送する。すると、図７に示すように、ノズル形成面４１Ｓと吐出面ＭＡａが１ｍｍと近接しているために、ヘッドヒータ４４によって低粘度化された液晶材料Ｆの熱量が、露出するノズルプレート４１を介して、相対向するマザー基板ＭＡ側に放熱される。
【００４８】
一方、マザー基板ＭＡが吐出ヘッド４０の直下に搬送されると、マザー基板ＭＡに相対する各赤外線ランプ３４からの光Ｌが基板ステージ３５及びマザー基板ＭＡを介して吐出ヘッド４０に照射される。吐出ヘッド４０に光Ｌが照射されると、各キャビティ４２の液晶材料Ｆは、ノズルプレート４１の吸収する光Ｌの分だけ瞬時に加熱される。
【００４９】
従って、各ノズルＮ近傍の液晶材料Ｆは、ノズルプレート４１を介したマザー基板ＭＡ側への熱量を、赤外線ランプ３４（光Ｌ）からの熱量によって補償させることができる。その結果、各ノズルＮ近傍の液晶材料Ｆに対して、その温度、すなわち粘度を、所定の粘度に安定保持させることができる。
【００５０】
そして、吐出領域Ｓが吐出ヘッド４０（各ノズルＮ）の直下を通過するタイミングで、対応する圧電素子ＰＺに圧電素子駆動電圧ＣＯＭを供給する。すると、各キャビティ４２の容積が拡大・縮小して、対応するノズルＮ内のメニスカスＭが振動する。各ノズルＮ内のメニスカスＭが振動すると、各ノズルＮ内の液晶材料Ｆは、その粘度を安定化させてい
る分だけ、液滴Ｆｂとして円滑に吐出される。すなわち、液晶材料Ｆの粘度を安定化させている分だけ、液晶材料Ｆの液滴吐出動作が安定化して、各液滴Ｆｂの容量が均一化される。
【００５１】
均一化された各液滴Ｆｂは、対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に沿って飛行して、対応する着弾位置Ｐ（吐出領域Ｓ内の位置）に着弾する。吐出領域Ｓに着弾した各液滴Ｆｂは、その熱量をマザー基板ＭＡに放熱して、その温度を低下させる、すなわち、その粘度を増加させる。一方、吐出領域Ｓに着弾した各液滴Ｆｂは、図８に示すように、それぞれ赤外線ランプ３４からの光Ｌを吸収して、その粘度を再び低粘度化させる。
【００５２】
従って、吐出領域Ｓ内に着弾した各液滴Ｆｂは、そのマザー基板ＭＡへの放熱を、赤外線ランプ３４（光Ｌ）からの吸熱によって補償させることができる。その結果、着弾した各液滴Ｆｂは、吐出領域Ｓ内で互いに接合した液晶材料Ｆのパターンを形成させることができ、均一な膜厚のパターンを形成させることができる。
【００５３】
また、この間、マザー基板ＭＡは、そのノズルプレート４１と相対向する領域に光Ｌを受け続けるが、同光Ｌの透過によって、その温度上昇を抑制させることができる。
そして、液晶材料Ｆを有したマザー基板ＭＡに、素子基板１４のマザー基板ＭＢを貼り合わせて、マザー基板ＭＡとマザー基板ＭＢとの間に液晶材料Ｆを封入してダイシングする。すると、各液滴Ｆｂの容量を均一化させた分だけ、液晶層１７の容量を等しくした液晶パネル１３を製造させることでき、各液晶パネル１３に対して、その素子基板１４と対向基板１５の間のセルギャップを均一にさせることができる。しかも、各吐出領域Ｓ内で各液滴Ｆｂを濡れ広がらせた分だけ、液晶層１７への気泡等の混入を回避させることができる。
【００５４】
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９に従って説明する。
図９において、制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有して、ＲＯＭ等に格納された各種データと各種制御プログラムに従って、搬送台３３を搬送させてキャリッジ３９を走査させるとともに、各赤外線ランプ３４を点灯させて吐出ヘッド４０を加熱させるようになっている。
【００５５】
制御装置５０には、起動スイッチ、停止スイッチ等の操作スイッチを有した入力装置５１が接続されて、各吐出領域Ｓの位置座標や各吐出領域Ｓに対する吐出容量が既定形式の吐出データＩａとして入力されるようになっている。そして、制御装置５０は、入力装置５１からの吐出データＩａを受けて、ビットマップデータＢＭＤ及び圧電素子駆動電圧ＣＯＭを生成するようになっている。ビットマップデータＢＭＤは、各ビットの値（０あるいは１）に応じて圧電素子ＰＺのオンあるいはオフを規定するものであって、二次元描画平面（吐出面ＭＡａ）上に予め規定された各格子点に対して、それぞれ液滴Ｆｂを吐出するか否かを規定させたデータである。すなわち、ビットマップデータＢＭＤは、吐出面ＭＡａ上の各吐出領域Ｓに位置する各格子点に、それぞれ液滴Ｆｂを吐出させるためのデータである。
【００５６】
制御装置５０には、Ｘ軸モータ駆動回路５２が接続されて、Ｘ軸モータ駆動回路５２に対応する駆動制御信号を出力するようになっている。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、搬送台３３を搬送させるためのＸ軸モータＭＸを正転又は逆転させるようになっている。
【００５７】
制御装置５０には、Ｙ軸モータ駆動回路５３が接続されて、Ｙ軸モータ駆動回路５３に対応する駆動制御信号を出力するようになっている。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、キャリッジ３９を走査させるためのＹ軸モータＭ
Ｙを正転又は逆転させるようになっている。
【００５８】
制御装置５０には、マザー基板ＭＡの端縁を検出可能な基板検出装置５４が接続されて、基板検出装置５４からの検出信号に基づいて、各ノズルＮ（各着弾位置Ｐ）に対するマザー基板ＭＡの位置を演算するようになっている。
【００５９】
制御装置５０には、Ｘ軸モータ回転検出器５５が接続されて、Ｘ軸モータ回転検出器５５からの検出信号が入力されるようになっている。制御装置５０は、Ｘ軸モータ回転検出器５５からの検出信号に基づいて、搬送台３３（マザー基板ＭＡ）の移動方向及び移動量を演算するようになっている。そして、制御装置５０は、各着弾位置Ｐが吐出面ＭＡａの各格子点（各吐出領域Ｓの各格子点）に位置するタイミングで、吐出ヘッド駆動回路５７に、それぞれ吐出タイミング信号ＬＰを出力するようになっている。
【００６０】
制御装置５０には、Ｙ軸モータ回転検出器５６が接続されて、Ｙ軸モータ回転検出器５６からの検出信号が入力されるようになっている。制御装置５０は、Ｙ軸モータ回転検出器５６からの検出信号に基づいて、キャリッジ３９（各ノズルＮ）のＹ矢印方向の移動方向及び移動量を演算するようになっている。そして、制御装置５０は、各ノズルＮに対応する着弾位置Ｐを、それぞれ吐出領域Ｓに位置する各格子点の搬送経路上に配置するようになっている。
【００６１】
制御装置５０には、吐出ヘッド駆動回路５７が接続されて、吐出タイミング信号ＬＰを出力するようになっている。また、制御装置５０は、圧電素子駆動電圧ＣＯＭ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５７に出力するようになっている。さらにまた、制御装置５０は、搬送台３３の一回の搬送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を生成し、その吐出制御信号ＳＩを、順次吐出ヘッド駆動回路５７にシリアル転送するようになっている。吐出ヘッド駆動回路５７は、制御装置５０からの吐出制御信号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５７は、制御装置５０からの吐出タイミング信号ＬＰを受けるたびに、吐出制御信号ＳＩに基づいて選択された圧電素子ＰＺに、それぞれ圧電素子駆動電圧ＣＯＭを供給するようになっている。
【００６２】
制御装置５０には、赤外線ランプ駆動回路５８が接続されて、各赤外線ランプ３４を点灯させるための点灯信号ＳＬを出力するようになっている。そして、赤外線ランプ駆動回路５８は、搬送台３３（マザー基板ＭＡ）を搬送させる前に、制御装置５０からの点灯信号ＳＬを受けて、各赤外線ランプ３４を点灯させるようになっている。
【００６３】
次に、液滴吐出装置３０を使用して液晶材料Ｆを吐出させる方法について説明する。
まず、図４に示すように、基板ステージ３５（搬送台３３）に、吐出面ＭＡａが上側になるようにマザー基板ＭＡを配置固定する。このとき、マザー基板ＭＡは、ガイド部材３６（キャリッジ３９）よりも反Ｘ矢印方向側に配置されている。
【００６４】
この状態から、入力装置５１を操作して吐出データＩａを制御装置５０に入力する。すると、制御装置５０は、吐出データＩａに基づいてビットマップデータＢＭＤを生成して格納する。ビットマップデータＢＭＤを生成すると、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を駆動制御し、マザー基板ＭＡをＸ矢印方向に搬送するときに、各着弾位置Ｐが吐出領域Ｓに位置する各格子点の搬送経路上に位置するように、キャリッジ３９（各ノズルＮ）をセットする。また、制御装置５０は、赤外線ランプ駆動回路５８に点灯信号ＳＬを出力して、各赤外線ランプ３４を点灯させる。各赤外線ランプ３４を点灯させて光Ｌの出力状態を安定させると、制御装置５０は、Ｘ軸モータ駆動回路５
２を介してＸ軸モータＭＸを駆動制御して、マザー基板ＭＡのＸ矢印方向への搬送を開始する。
【００６５】
マザー基板ＭＡの搬送を開始すると、制御装置５０は、基板検出装置５４及びＸ軸モータ回転検出器５５からの検出信号に基づいて、最もＸ矢印方向側に位置する吐出領域Ｓの格子点がノズルＮの直下（着弾位置Ｐ）まで搬送されたか否か判断する。また、この間、制御装置５０は、吐出ヘッド駆動回路５７に吐出制御信号ＳＩ及び圧電素子駆動電圧ＣＯＭを出力する。
【００６６】
そして、最もＸ矢印方向側に位置する吐出領域Ｓの格子点が対応する着弾位置Ｐに搬送されると、制御装置５０は、吐出ヘッド駆動回路５７に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５０は、吐出ヘッド駆動回路５７を介して、吐出制御信号ＳＩに基づいて選択された各圧電素子ＰＺに、それぞれ圧電素子駆動電圧ＣＯＭを供給し、選択されたノズルＮから、一斉に液滴Ｆｂを吐出させる。
【００６７】
この際、各ノズルＮ近傍の液晶材料Ｆは、ノズルプレート４１を介したマザー基板ＭＡ側への放熱が、赤外線ランプ３４（光Ｌ）からの吸熱によって補償される。そのため、各ノズルＮ近傍の液晶材料Ｆは、その粘度を、所定の粘度に安定保持させて、均一な容量からなる液滴Ｆｂとして円滑に吐出される。吐出された各液滴Ｆｂは、対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に沿って飛行して、対応する着弾位置Ｐ（吐出領域Ｓ内の位置）に着弾する。吐出領域Ｓに着弾した各液滴Ｆｂは、そのマザー基板ＭＡへの放熱が、赤外線ランプ３４（光Ｌ）からの吸熱によって補償される。そのため、着弾した各液滴Ｆｂは、対応する吐出領域Ｓ内で互いに接合して、その吐出領域Ｓの略全体にわたって均一な膜厚で濡れ広がる。
【００６８】
そして、この間、マザー基板ＭＡは、そのノズルプレート４１と相対向する領域に光Ｌを受け続けるが、同光Ｌの透過によって、その温度上昇を抑制させることができる。
以後、同様に、制御装置５０は、マザー基板ＭＡをＸ矢印方向に搬送して、赤外線ランプ３４からの光Ｌをノズルプレート４１に照射する。そして、制御装置５０は、各吐出領域Ｓの格子点が着弾位置Ｐに位置するたびに、選択したノズルＮから液滴Ｆｂを吐出させて、各吐出領域Ｓの全体に、それぞれ所定の容量からなる液晶材料Ｆの均一な液状膜を形成する。
【００６９】
次に、上記のように構成した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、マザー基板ＭＡの裏面側に赤外線ランプ３４を設けた。そして、マザー基板ＭＡを透過してノズル形成面４１Ｓで吸収される光Ｌを、マザー基板ＭＡの裏面に向かって出射させて、マザー基板ＭＡを透過する光Ｌによって、ノズル形成面４１Ｓを照射させるようにした。
【００７０】
従って、マザー基板ＭＡを透過する光Ｌによって、ノズル形成面４１Ｓのみを加熱させることができ、マザー基板ＭＡを昇温させることなく、キャビティ４２内の液晶材料Ｆを加熱させることができる。その結果、マザー基板ＭＡの熱膨張や熱的損傷を来たすことなく、液晶材料Ｆを所定の温度に保持させることができる。そのため、液滴Ｆｂの着弾精度の低下やマザー基板ＭＡの損傷を回避して、吐出領域Ｓに吐出する液晶材料Ｆの容量を安定させることができる。
【００７１】
（２）上記実施形態によれば、ノズル形成面４１Ｓと相対向するマザー基板ＭＡの領域から光Ｌを照射させるようにした。従って、ノズルプレート４１を、より円滑に加熱させることができ、液晶材料Ｆの吐出容量の安定性を、さらに向上させることができる。
【００７２】
（３）上記実施形態によれば、赤外線ランプ３４を搬送台３３に搭載して、液滴Ｆｂを吐出させる際に、ノズル形成面４１Ｓと相対向する位置に配置移動させるようにした。従って、キャリッジ３９（ノズル形成面４１Ｓ）の配置位置に関わらず、ノズル形成面４１Ｓと相対向する位置から、ノズル形成面４１Ｓを加熱するための光Ｌを照射させることができる。従って、ノズル形成面４１Ｓの加熱状態を、より安定させることができ、液晶材料Ｆの吐出容量の安定性を、さらに向上させることができる。
【００７３】
（４）上記実施形態によれば、光Ｌに対して高い透過率を有した基板ステージ３５を設けた。従って、赤外線ランプ３４による基板ステージ３５の昇温を抑制させることができる。その結果、基板ステージ３５を介したマザー基板ＭＡの昇温を抑制させることができる。そのため、マザー基板ＭＡの熱膨張や熱的損傷を、より確実に回避させることができる。
【００７４】
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、光を赤外領域の光Ｌに具体化した。これに限らず、例えば、光を可視領域の光に具体化してもよく、基板を透過して、かつ吐出口形成面で吸収される波長領域の光であればよい。
・上記実施形態では、光照射手段を赤外線ランプに具体化した。これに限らず、例えば、光照射手段を半導体レーザに具体化してもよく、光を照射するものであればよい。
・上記実施形態では、光Ｌを透過する基板ステージ３５にマザー基板ＭＡを載置させる構成にした。これに限らず、例えば、赤外線ランプ３４にマザー基板ＭＡを載置させる構成にしてもよい。
・上記実施形態では、赤外線ランプ３４を、ノズル形成面４１Ｓと相対向する位置に配置させる構成にした。これに限らず、例えば、赤外線ランプを、マザー基板ＭＡの上方に配置させるとともに、赤外領域の光を反射してノズル形成面４１Ｓに導く反射部材を、マザー基板ＭＡの裏面側に配設する。そして、赤外線ランプからの光をマザー基板ＭＡの裏面側で反射して、ノズル形成面４１Ｓに照射させる構成であってもよい。
・上記実施形態では、各赤外線ランプ３４を搬送台３３に搭載して、各赤外線ランプ３４及びマザー基板ＭＡを、それぞれ搬送移動させる構成にした。これに限らず、例えば、図１０に示すように、吐出ヘッド４０の直下に赤外線ランプ３４を配設固定して、吐出ヘッド４０と赤外線ランプ３４の間の領域に、マザー基板ＭＡ（基板ステージ３５）を搬送移動させる構成にしてもよい。これによれば、赤外線ランプ３４の本数を削減させることができる。
・上記実施形態では、吐出ヘッド４０の外周にヘッドヒータ４４を設けて、液滴Ｆｂを吐出させる前に、液晶材料Ｆを予め加熱させるようにした。これに限らず、例えば、ヘッドヒータ４４を設けることなく、赤外線ランプ３４からの加熱のみによって、液晶材料Ｆを低粘度化させるようにしてもよい。
・上記実施形態では、液状体を、液晶材料Ｆとして具体化した。これに限らず、例えば、液状体を、金属微粒子を含有した金属インクに具体化してもよい。つまり、加熱（低粘度化）して吐出させる液状体であればよい。
・上記実施形態では、液晶材料Ｆを吐出して液晶表示装置１０を製造する構成した。これに限らず、例えば液状体を金属インクとして具体化して、液晶表示装置１０の各種金属配線などを形成する構成にしてもよい。また、平面状の電子放出素子を備えて、同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等）の各種金属配線などを形成する構成にしてもよい。すなわち、加熱した液状体の液滴からなるパターンであればよい。
・上記実施形態では、本発明のパターン形成方法及び液滴吐出装置をインクジェット法に適用した。これに限らず。本発明のパターン形成方法及び液滴吐出装置をディスペンサー法に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態の液晶表示装置の斜視図。
【図２】同じく、液晶表示装置の断面図。
【図３】同じく、液晶表示装置の製造方法を説明する説明図。
【図４】同じく、液滴吐出装置の斜視図。
【図５】同じく、液滴吐出装置の側断面図。
【図６】同じく、液滴吐出ヘッドの斜視図。
【図７】同じく、液滴吐出ヘッドの側断面図。
【図８】同じく、液滴吐出ヘッドの側断面図。
【図９】同じく、液滴吐出装置の電気的構成を説明するための電気ブロック回路図。
【図１０】変更例の液滴吐出装置を説明する説明図。
【図１１】従来例の液滴吐出装置を説明する説明図。
【符号の説明】
【００７６】
Ｌ…光、ＭＡ…基板としてのマザー基板、Ｆ…液状体としての液晶材料、Ｆｂ…液滴、Ｎ…吐出口としてのノズル、１０…液晶表示装置、３０…液滴吐出装置、３３…移動手段としての搬送台、３４…光照射手段としての赤外線ランプ、３５…基板ステージ、４１…吐出口形成部材としてのノズルプレート、４１Ｓ…吐出口形成面としてのノズル形成面。
【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】
2007229572.tif 000009
【図８】
2007229572.tif 000010
【図９】
2007229572.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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