(57)【要約】【課題】液滴の着弾から光エネルギの付与までの時間を管理することなく、容易に精度に優れた微細な径の柱状体を形成する。【解決手段】柱状体を形成する部位に、ＣＷレーザやパルスレーザを照射して光エネルギを付与する状態にする。そして、光エネルギを付与する状態で、液滴吐出ヘッド１から、柱状体を形成する部位に液滴Ｌを次々と吐出して塗布することを繰り返して柱状体Ｔを形成する。【選択図】図３
2007253088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液滴を吐出して基板に塗布することによって柱状体を形成する液滴塗布方法であ
って、
前記柱状体を形成する部位に光エネルギを付与した状態で、
前記柱状体を形成する部位に液滴を積み重ねて塗布することによって柱状体を形成する
ことを特徴とする液滴塗布方法。
【請求項２】
請求項１記載の液滴塗布方法において、
前記液滴は、光熱変換材料を含有することを特徴とする液滴塗布方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の液滴塗布方法において、
前記光エネルギは、ＣＷレーザまたはパルスレーザであることを特徴とする液滴塗布方
法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴塗布方法において、
前記形成する柱状体は前記光エネルギの付与量を調整することによって、
前記柱状体が有する径を決定することを特徴とする液滴塗布方法。
【請求項５】
複数の液滴を吐出して基板に塗布することによって柱状体を形成する液滴塗布装置であ
って、
前記柱状体を形成する部位に光エネルギを付与した状態で、
前記柱状体を形成する部位に液滴を積み重ねて塗布することによって柱状体を形成する
ことを特徴とする液滴塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液滴を吐出して基板に塗布することによって柱状体を形成する液滴塗
布方法及び当該方法を使用する液滴塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子装置の製造過程に用いられる塗布技術として、フォトリソグラフィー法が一
般的に用いられてきたが、液状体を無駄に消費してしまう等の欠点がある。そのため、こ
れに代わる方式として、液体吐出方式の利用が拡大する傾向にある。この液体吐出方式の
例として、基板と液体吐出ヘッドとを相対的に移動させながら、液体吐出ヘッドに設けら
れた複数のノズルから液状体を液滴として吐出して基板上に直接塗布するものがある。例
えば、以下の特許文献１では、液滴を基板上に吐出することによって塗布し、塗布した液
滴に光エネルギを付与して、この液滴が濡れ拡がる前に定着させる。そして、定着させた
液滴の上に次の液滴を塗布して光エネルギを付与することを繰り返すことによって、基板
上に複数の液滴を積み上げた柱状体を形成している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているような従来技術にあっては、液滴を吐
出して着弾する毎に光エネルギを付与しているために、液滴の着弾から光エネルギの付与
までの時間を厳密に管理する必要がある。このため、各液滴毎に同一間隔で正確に光エネ
ルギを付与することが困難であり、基板上に液滴を塗布して微細な径の柱状体を形成する
のに問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、液滴の着弾から光エネルギの付
与までの時間を管理することなく、容易に精度に優れた微細な径の柱状体を形成すること
を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の液滴塗布方法は、複数の液滴を吐出して基板に塗布することによって柱状体を
形成する液滴塗布方法であって、前記柱状体を形成する部位に光エネルギを付与した状態
で、前記柱状体を形成する部位に液滴を積み重ねて塗布することによって柱状体を形成す
ることを特徴とするものである。
【０００７】
従って、本発明の液滴塗布方法では、柱状体を形成する部位に光エネルギを付与した状
態で、柱状体を形成する部位に液滴を次々と吐出して塗布することを繰り返す。柱状体を
形成する部位には光エネルギが継続的に付与されているので、塗布した液滴を濡れ拡がら
せないで乾燥または焼成して定着させることができる。そして、定着させた液滴上に次の
液滴を塗布して定着させることを繰り返すことで、複数の液滴を基板上に積み重ねた柱状
体を形成することができる。
また、光エネルギは、柱状体を形成する部位に継続的に付与されることで、光エネルギ
を付与する時間を厳密に管理することが不要になる。さらに、塗布した複数の液滴のそれ
ぞれは、光エネルギが均一に且つ安定的に付与されることから、精度に優れた微細な径の
柱状体を形成することができる。
【０００８】
また、本発明では、液滴としては、光熱変換材料を含有することが好適である。
【０００９】
また、本発明では、光エネルギは、ＣＷレーザまたはパルスレーザであることが好適で
ある。
【００１０】
また、本発明では、形成する柱状体は光エネルギの付与量を調整することによって、柱
状体が有する径を決定することが好適である。
【００１１】
そして、本発明の液滴塗布装置は、複数の液滴を吐出して基板に塗布することによって
柱状体を形成する液滴塗布装置であって、柱状体を形成する部位に光エネルギを付与した
状態で、柱状体を形成する部位に液滴を積み重ねて塗布することによって柱状体を形成す
ることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る液滴塗布方法を用いた液滴塗布装置の実施形態について、図面を参
照して説明する。この液滴塗布装置としては、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して基板に
塗布する液滴吐出装置（インクジェット装置）が用いられる。
【００１３】
図１は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置（液滴塗布装置）ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ
軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台
９と、ヒータ１５とを備えている。
ステージ７は、この液滴吐出装置ＩＪによりインク（液体材料）を設けられる基板Ｐを
支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
【００１４】
液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッド
であり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド
１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１の吐出ノズル
からは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、上記した導電性微粒子を含むイン
クが吐出される。
【００１５】
Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ
２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給され
ると、Ｘ軸方向駆動軸４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド
１はＸ軸方向に移動する。  Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定
されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３
はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給される
と、ステージ７をＹ軸方向に移動する。
【００１６】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、
Ｘ軸方向駆動モータ２に液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を
、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給
する。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものである。クリーニン
グ機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動
モータの駆動により、クリーニング機構８は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。ク
リーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ
上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ１５の電源の
投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００１７】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走
査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｙ軸方向を走査
方向、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向を非走査方向とする。したがって、液滴吐出ヘッド１
の吐出ノズルは、非走査方向であるＸ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、
図１では、液滴吐出ヘッド１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴
吐出ヘッド１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしても良い。
このようにすれば、液滴吐出ヘッド１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節
することが出来る。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節することが出来るよう
にしても良い。
【００１８】
液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換方式、電
気熱変換方式及び静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電
荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。ま
た、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ2程度の超高圧を印加してノズル先端側に材
料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進してノズルから吐出
され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐
出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号
を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留
した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズルから吐出
させるものである。
【００１９】
図２は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図２において、液体材料（機能液）を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が
設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系
２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、
この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させる
ことにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印
加電圧の値を所定の駆動波形で変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御さ
れる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制
御される。
なお、液滴吐出方式としては、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料
を吐出させるバブル（サーマル）方式でも採用可能であるが、ピエゾ方式による液滴吐出
は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００２０】
図３は、液滴吐出ヘッドの近傍にレーザ光源が配置された図である。
本実施形態においては、図３に示すように、液滴吐出ヘッド１の走査方向一方側に位置
して、光エネルギを付与するためのレーザ光源１１が複数のノズル毎にそれぞれ設けられ
ている。レーザ光源１１は、制御装置ＣＯＮＴの制御の下、液滴吐出ヘッド１の下方に向
けて斜入射でレーザ光を照射するものであり、内部にはレーザ光を集光する光学素子（図
示せず）が設けられおり、照射されたレーザ光は、基板Ｐ上に照射スポットＳを形成する
。ここでは、図４に示すように、液滴吐出ヘッド１の走査方向を長軸方向として、長軸の
長さＬａが３ｍｍ及び短軸の長さＬｂが１．５ｍｍからなる楕円形状の照射スポットＳを
基板Ｐ上に形成する。なお、照射スポットの形状及び大きさはこれに限定されず、例えば
基板Ｐ上に真円形状の照射スポットを形成しても良い。また、照射するレーザ光は、ライ
ンビームであっても良い。
【００２１】
また、本実施形態では、微小径の液滴に対して効果的に光エネルギを付与するために、
照射するレーザ光のビームプロファイルを、図５（ａ）に示すような、ビーム中心の光強
度が高くなるガウシアン分布とした。しかし、レーザ光のビームプロファイルは、これに
限定されず、例えば、液滴の加工品質の均一性を向上させるために、同図（ｂ）に示すよ
うな、光強度の分布が略平坦に近いトップハット分布としても良い。
【００２２】
続いて、上記の液滴吐出装置ＩＪを用いた液滴塗布方法について説明する。
ここでは、例えば光熱変換材料を含有するインクの液滴を吐出する。インクとしては、
Ａｇ水系分散インクやＡｇ有機分散系インクを用いることができるが、Ａｇナノ粒子分散
系有機溶剤（有機溶剤；ｎ−テトラデカン）の液滴を吐出する。また光熱変換材料として
は、例えば、アルミニウム、その酸化物及び／又はその硫化物よりなる金属層や、カーボ
ンブラック、黒鉛又は赤外線吸収色素等が添加された高分子よりなる有機層等が挙げられ
る。赤外線吸収色素としては、アントラキノン系、ジチオールニッケル錯体系、シアニン
系、アゾコバルト錯体系、ジインモニウム系、スクワリリウム系、フタロシアニン系、ナ
フタロシアニン系等が挙げられる。また、エポキシ樹脂等の合成樹脂をバインダとし、そ
のバインダ樹脂に上記の光熱変換材料を溶解又は分散しても良い。
なお、光熱変換材料は、光を効率よく熱に変換できる材料であれば上記した光熱変換材
料には限定されない。
【００２３】
また、レーザ光としては、上記したインクの固有吸収によって発熱を生じさせる波長帯
域を有するものが望ましい。さらに、ここでは、レーザ光は照射状態を継続することから
、上記した液滴の吐出と同期を取る必要がなく、例えば、連続発振型のＣＷレーザやパル
ス発振型のパルスレーザを用いることができる。なお、パルスレーザの場合は、上記の液
滴吐出装置ＩＪの吐出周波数に比して著しく高い発振周波数（例えば、吐出周波数の１０
倍以上の周波数）を用いるが、光強度と発振周波数とが同じパルスレーザの場合は、出力
デューティ比が高い方がピーク強度を抑えることができるので好ましい。
具体的には、ＹＡＧレーザ（ＹＡＧ基本波；波長１０６４ｎｍ）、ＹＡＧレーザ（ＹＡ
Ｇ二倍波；波長５３２ｎｍ）、半導体レーザ（波長８０８ｎｍ）、Ｈｅ−Ｃｄレーザ（波
長４４２ｎｍ）、Ｈｅ−Ｃｄレーザ（波長３２５ｎｍ）、ＹＶＯ4レーザ（波長２６６ｎ
ｍ）等を用いることができるが、本実施形態では、ＣＷレーザとしてＹＡＧレーザ（ＹＡ
Ｇ二倍波；波長５３２ｎｍ）を用いる。そして、基板Ｐに対しては、インクとの密着性を
高めるために、紫外線照射処理やＯ2プラズマ処理等により、予め親液性（高表面エネル
ギ）を付与している。なお、ここでは、形成すべき柱状体の位置に応じてノズル２５が、
図３の紙面と垂直な方向に複数配置されているものとする。
【００２４】
まず、液滴吐出ヘッド１に対して柱状体を形成すべき部位に基板Ｐを移動させ、位置決
めする。そして、レーザ光源１１からレーザ光を照射して基板Ｐ上に照射スポットＳを形
成する。次に、レーザ光が基板Ｐ上に照射された状態で、液滴吐出ヘッド１のノズル２５
から一滴目の液滴Ｌを吐出して基板Ｐ上に塗布する。塗布した液滴Ｌ（Ｌ１とする）は、
表面張力により一旦丸い状態となって濡れ拡がろうとするが、レーザ光が照射された状態
であるため、液滴Ｌ１に光エネルギが付与されて、濡れ拡がる前に乾燥または焼成して基
板Ｐ上に定着する。
【００２５】
一滴目の液滴Ｌ１が定着した後、レーザ光がそのまま照射された状態で、液滴吐出ヘッ
ド１のノズル２５から二滴目の液滴Ｌ２を吐出して液滴Ｌ１上に塗布する。塗布した液滴
Ｌ２は、レーザ光の照射により光エネルギが付与されて、液滴Ｌ１上に積み重なった状態
で乾燥または焼成して定着する。そして、同様の手順で液滴Ｌ３以降を塗布して定着する
ことを順次繰り返すことによって、基板Ｐ上に高さ数百ミクロン程度の柱状体Ｔを形成す
ることができる。
このときのレーザ光の照射は、次の液滴が積み重ねられればよいため、塗布した液滴Ｌ
を必ずしも焼成させる必要はなく、液滴Ｌの表面が乾く程度のエネルギを付与しても良い
。また、液滴Ｌには光熱変換材料が含まれていることから、付与されたエネルギが効率的
に熱に変換され、効果的に塗布した液滴Ｌに熱を付与して乾燥または焼成させることがで
きる。
【００２６】
図６は、光エネルギの付与量を変化させて形成した柱状体の例を示す図である。
同図に示すＴ１は、光エネルギを照射しないで液滴を吐出した例であり、Ｔ２は照射強
度を６０ｍＷ／ｍｍ2にして液滴を吐出した例であり、Ｔ３は、照射強度を８０ｍＷ／ｍ
ｍ2にして液滴を吐出した例であり、Ｔ４は、照射強度を１３０ｍＷ／ｍｍ2にして液滴を
吐出した例である。それぞれに示すように、Ｔ１の場合は、光エネルギが全く照射されな
いので、液滴が積み重なることはない。また、Ｔ２の場合は、塗布した液滴が少し濡れ拡
がって定着する程度の照射強度であることから、Ｔ３の柱状体と比べて少し径が大きい柱
状体が形成される。また、Ｔ３の場合は、塗布した液滴が濡れ拡がる前に定着する程度の
照射強度であることから、微細な径の柱状体が形成されている。また、Ｔ４の場合は、照
射強度が加工閾値（構造物が吹き飛ぶ閾値）を超えているために、アブレーションが発生
してしまい柱状体が形成されない。上記のＴ２及びＴ３に示す柱状体の例のように、照射
強度を調整して光エネルギの付与量を変化させることによって、所望の径の柱状体を形成
することが可能になる。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、柱状体を形成する部位に、ＣＷレーザやパルスレーザ
を照射して光エネルギを付与する状態にする。そして、光エネルギを付与する状態で、液
滴吐出ヘッド１のノズル２５から、柱状体を形成する部位に液滴Ｌを次々と吐出して塗布
することを繰り返し、基板Ｐ上に柱状体Ｔを形成する。ここで、ＣＷレーザやパルスレー
ザは、柱状体Ｔを形成する間、継続して照射状態にあるため、液滴Ｌの吐出のタイミング
とレーザの照射のタイミングとを厳密に同期を取って管理することが不要になり、容易に
柱状体Ｔを形成することができる。また、柱状体Ｔを形成する部位には光エネルギが継続
的に付与されているので、塗布した液滴Ｌには、光エネルギが均一に且つ安定的に付与さ
れることから、精度に優れた微細な径の柱状体Ｔを形成することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
続いて、上記液滴塗布方法により製造される液晶表示装置（電気光学装置）について説
明する。まず、液晶表示装置の概略構成につき、図７及び図８を用いて説明する。図７は
液晶表示装置の分解斜視図であり、図８は図７のＡ−Ａ線における側面断面図である。図
８に示すように、液晶表示装置（電気光学装置）１０１は、下基板（対向基板）７０およ
び上基板（素子基板）８０により液晶層（電気光学層）１０２を挟持して構成されている
。この液晶層１０２にはネマチック液晶等が採用され、液晶表示装置１０１の動作モード
としてツイステッドネマチック（ＴＮ）モードが採用されている。なお上記以外の液晶材
料を採用することも可能であり、また上記以外の動作モードを採用することも可能である
。なお以下には、スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス型の
液晶表示装置を例にして説明するが、これ以外のアクティブマトリクス型の液晶表示装置
やパッシブマトリクス型の液晶表示装置に本発明を適用することも可能である。
【００２９】
図７に示すように、液晶表示装置１０１では、ガラス等の透明材料からなる下基板７０
および上基板８０が対向配置されている。上基板８０の内側には、複数の走査線８１が形
成されている。その走査線８１の側方には、ＩＴＯ等の透明導電性材料からなる複数の画
素電極８２が、マトリクス状に配置されている。この画素電極８２は、ＴＦＤ素子８３を
介して各走査線８１に接続されている。このＴＦＤ素子８３は、基板表面に形成されたＴ
ａを主成分とする第１導電膜と、その第１導電膜の表面に形成されたＴａ2Ｏ3を主成分と
する絶縁膜と、その絶縁膜の表面に形成されたＣｒを主成分とする第２導電膜とによって
構成されている（いわゆるＭＩＭ構造）。そして、第１導電膜が走査線８１に接続され、
第２導電膜が画素電極８２に接続されている。これによりＴＦＤ素子８３は、画素電極８
２への通電を制御するスイッチング素子として機能する。
【００３０】
一方、下基板７０の内側には、ＩＴＯ等の透明導電性材料からなる複数の対向電極７２
が形成されている。この対向電極７２は、上記走査線８１と直交するストライプ状に形成
されている。そして、走査線８１に走査信号が供給され、対向電極７２にデータ信号が供
給されると、対向する画素電極８２および対向電極７２により、液晶層に電界が印加され
るようになっている。したがって、各画素電極８２の形成領域により画素領域が構成され
ている。
【００３１】
そして、隣接する画素領域からの光洩れを防止するため、下基板７０の内側にはブラッ
クマトリックスと称される遮光膜７７が形成されている。この遮光膜７７は、光吸収性を
有する黒色の金属クロム等によって構成されている。また遮光膜７７は、各画素領域に対
応する複数の開口部７８を備えている、この開口部７８により、画像領域への光源光の入
射または画像領域からの画像光の出射が可能とされている。そして、遮光膜７７を覆うよ
うに、図８に示す透明な絶縁膜７９が形成されている。さらに絶縁膜７９の内側には、上
記した対向電極７２が形成されている。
【００３２】
また、画素電極８２および対向電極７２を覆うように、配向膜７４，８４が形成されて
いる。この配向膜７４，８４は、電界無印加時における液晶分子の配向状態を制御するも
のであり、ポリイミド等の有機高分子材料によって構成され、その表面にラビング処理が
施されている。これにより電界無印加時には、配向膜７４，８４の表面付近における液晶
分子が、その長軸方向をラビング処理方向に一致させて、配向膜７４，８４と略平行に配
向されるようになっている。なお、配向膜７４の表面付近における液晶分子の配向方向と
、配向膜８４の表面付近における液晶分子の配向方向とが、所定角度だけずれるように、
各配向膜７４，８４に対してラビング処理が施されている。これにより、液晶層１０２を
構成する液晶分子は、液晶層１０２の厚さ方向に沿ってらせん状に積層されるようになっ
ている。
【００３３】
また、両基板７０，８０は、熱硬化型や紫外線硬化型などの接着剤からなるシール材１
０３によって周縁部が接合されている。そして、両基板７０，８０とシール材１０３とに
よって囲まれた空間に、液晶層１０２が封止されている。そして、液晶層１０２の厚さ（
セルギャップ、隙間）は、両基板７０，８０の間に配置されたスペーサ１０５によって規
制されている。スペーサ１０５は、ここではＵＶ硬化樹脂により、上記した液滴塗布方法
を用いて遮光膜７７上に高さ５μｍ程度に形成されている。
【００３４】
一方、下基板７０および上基板８０の外側には、偏光板（不図示）が配置されている。
各偏光板は、相互の偏光軸（透過軸）が所定角度だけずれた状態で配置されている。また
入射側偏光板の外側には、バックライト（不図示）が配置されている。
そして、バックライトから照射された光は、入射側偏光板の偏光軸に沿った直線偏光に
変換されて、下基板７０から液晶層１０２に入射する。この直線偏光は、電界無印加状態
の液晶層１０２を透過する過程で、液晶分子のねじれ方向に沿って所定角度だけ旋回し、
出射側偏光板を透過する。これにより、電界無印加時には白表示が行われる（ノーマリー
ホワイトモード）。一方、液晶層１０２に電界を印加すると、電界方向に沿って配向膜７
４，８４と垂直に液晶分子が再配向する。この場合、液晶層１０２に入射した直線偏光は
旋回しないので、出射側偏光板を透過しない。これにより、電界無印加時には黒表示が行
われる。なお、印加する電界の強さによって階調表示を行うことも可能である。
液晶表示装置１０１は、以上のように構成されている。
【００３５】
本実施形態では、上記した液滴塗布方法により、上記したスペーサ１０５を下基板（以
下、単に基板と呼ぶ）７０の遮光膜７７の表面に塗布する。本実施形態のレーザ光源とし
ては、紫外線レーザ光（Ｈｅ−Ｃｄレーザ（波長４４２ｎｍ）、Ｈｅ−Ｃｄレーザ（波長
３２５ｎｍ）、ＹＶＯ4レーザ（波長２６６ｎｍ）等）を用いることができる。
【００３６】
本実施形態では、スペーサとしての強度を確保するために、液滴をやや濡れ拡がった後
に定着させる。
具体的には、紫外光を照射して光エネルギを付与した状態で、直径が１５μｍ程度の液
滴を遮光膜７７上に塗布した。これにより、液滴一層で１μｍ程度の厚さとなった。この
場合、ＵＶ照射により一旦硬化反応が始まると最後まで反応が進むので、後からキュアす
る必要はない。そして、液滴を５層（５滴）程度、積み重ねることで、図９に簡略的に示
すように、下基板７０の遮光膜７７上に高さ５μｍ程度で精度を確保されたスペーサ１０
５としての柱状体Ｔを形成することができる。
この後、液晶を液滴吐出方式で塗布し、図９に示すように、上基板８０と貼り合わせる
ことにより、正確なギャップを有する液晶表示装置１０１を製造することができる。
【００３７】
なお、液晶表示装置においては、上記スペーサ１０５の他に、遮光マスク（マスク部）
や液滴吐出用の隔壁としても適用可能である。
この遮光マスクは、基板に設けられ層間絶縁膜（絶縁部）を介して配設される第１、第
２導電部としての上下の配線パターンを電気的に接続する場合、層間絶縁膜に導電性材料
のプラグを埋め込むためのコンタクトホールを形成する際に用いられる。
具体的には、基板上にエッチング等により下層配線層を形成し、この下層配線層上のコ
ンタクトホールと対応する位置に上記の液滴塗布方法によりマスク部としての柱状体を形
成した後に下層配線層の上に層間絶縁膜を形成する。そして、エッチング等により、柱状
体を除去することにより、層間絶縁膜にコンタクトホールを形成することができる。
そして、このようにしてコンタクトホールを形成した後、コンタクトホールに導電性材
料を埋め込んでプラグを形成し、さらにこのプラグに接するようにして前記層間絶縁膜上
に上層配線層を形成することにより、前記コンタクトホール内のプラグを介して下層配線
層と上層配線層とを電気的に接続させることができる。
【００３８】
また、この他に、液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造時、着色材を含む液滴を
画素に対応した領域に塗布する際に、混色等を避けるためにバンクと称される隔壁を画素
部の周囲を囲むように形成するが、この隔壁も上記液滴塗布方法により形成することが可
能である。さらに、液晶表示装置以外にも、有機ＥＬ装置を製造する際に、発光層を液滴
吐出方式で形成する際に用いられる隔壁にも適用可能である。
【００３９】
（第３実施形態）
続いて、上記液滴塗布方法により製造される電界放出素子（電気放出素子）を備えた電
気光学装置である電界放出ディスプレイ（Field Emission Display、以下ＦＥＤと称す。
）について説明する。  図１０は、ＦＥＤを説明するための図であって、図１０（ａ）は
ＦＥＤを構成するカソード基板とアノード基板の配置を示した概略構成図、図１０（ｂ）
はＦＥＤのうちカソード基板が具備する駆動回路の模式図である。
【００４０】
図１０（ａ）に示すようにＦＥＤ（電気光学装置）２００は、カソード基板２００ａと
アノード基板２００ｂとが対向配置された構成となっている。カソード基板２００ａは、
図１０（ｂ）に示すようにゲート線２０１と、エミッタ線２０２と、これらゲート線２０
１とエミッタ線２０２とに接続された電界放出素子２０３とを具備しており、すなわち、
所謂単純マトリクス駆動回路となっている。ゲート線２０１においては、ゲート信号Ｖ１
、Ｖ２、…、Ｖｍが供給されるようになっており、エミッタ線２０２においては、エミッ
タ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎが供給されるようになっている。また、アノード基板２００
ｂは、ＲＧＢからなる蛍光体を備えており、当該蛍光体は電子が当ることにより発光する
性質を有する。
【００４１】
図１１に示すように、電界放出素子２０３はエミッタ線２０２に接続されたエミッタ電
極２０３ａと、ゲート線２０１に接続されたゲート電極２０３ｂとを備えた構成となって
いる。さらに、エミッタ電極２０３ａは、エミッタ電極２０３ａ側からゲート電極２０３
ｂに向かって小径化するエミッタティップ２０５と呼ばれる突起部を備えており、このエ
ミッタティップ２０５と対応した位置にゲート電極２０３ｂに孔部２０４が形成され、孔
部２０４内にエミッタティップ２０５の先端が配置されている。
【００４２】
このようなＦＥＤ２００においては、ゲート線２０１のゲート信号Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖ
ｍ、及びエミッタ線２０２のエミッタ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎを制御することにより、
エミッタ電極２０３ａとゲート電極２０３ｂとの間に電圧が供給され、電解の作用によっ
てエミッタティップ２０５から孔部２０４に向かって電子２１０が移動し、エミッタティ
ップ２０５の先端から電子２１０が放出される。ここで、当該電子２１０とアノード基板
２００ｂの蛍光体２０６とが当ることにより発光するので、所望にＦＥＤ２００を駆動す
ることが可能になる。
【００４３】
このように構成されたＦＥＤにおいては、陰極としてのエミッタティップ２０５が上記
した液滴塗布方法によって形成されている。吐出するインクとしては、仕事関数の低い材
料（Ｋ、Ｃａ、ＩＴＯ、Ａｇ-Ｏ-Ｃｓ、ＩｎＧａ/Ａｓ等）を微粒子状態にして分散させ
たものを用いることができる。また、金属をイオン化して水溶液状態で吐出し、乾燥時に
レーザで酸化させる方法も採用できる（ＡｇとＣｓ、ＩｎとＳｎ等）。さらに、カーボン
ナノチューブを有機溶媒に溶かして塗布する方法も採用できる。
【００４４】
いずれの方法においても、本発明の液滴塗布方法により液滴を積み重ねた柱状体を形成
・定着させ、先端の細い陰極（エミッタティップ２０５）を形成することで、電子の放出
を容易にできる。なお、液滴を積み重ねる際には、上部側ほどインク量（吐出液滴量）を
減らして吐出する方法（例えばピエゾ素子の駆動電圧を下げたり、駆動波形を微小ドット
用に変更する）を採れば、さらに先端を細くすることが可能である。しかも、液滴吐出方
式によって液滴の吐出量を制御できるため、画素間のばらつきがなく、高精度に陰極を形
成することができる。
【００４５】
（第４実施形態）
続いて、上記実施形態に係る電気光学装置を備えた電子機器について説明する。
図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の電子機器の実施の形態例を示している。
本例の電子機器は、本発明に係る液滴塗布方法により製造された電気光学装置（液晶表
示装置や有機ＥＬ装置、ＦＥＤ）を表示手段として備えている。
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、符号
１０００は携帯電話本体（電子機器）を示し、符号１００１は上記の電気光学装置を用い
た表示部を示している。
図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）におい
て、符号１１００は時計本体（電子機器）を示し、符号１１０１は上記の電気光学装置を
用いた表示部を示している。
図１２（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図
である。図１２（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置（電子機器）、符号１２０
２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の
電気光学装置を用いた表示部を示している。
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、本発明の電気光学装置を表示手段
として備えているので、微細径で所望の高さ精度を有する突起部を有し、高品質の表示特
性を有する電子機器を得ることができる。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発
明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材
の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計
要求等に基づき種々変更可能である。
【００４７】
例えば、本発明に係る液滴塗布方法により製造される電気光学装置としては、上記の他
に、例えば面発光レーザ上に焦点距離調整のために設けるマイクロレンズを本発明の液滴
塗布方法により柱状体に形成して発光角度を小さくしたり、カメラのピント調整に用いら
れるファインダースクリーンの突起部を本発明に係る液滴塗布方法により製造することが
できる。その他にも、プロジェクタスクリーンやマイクロマシンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る液滴吐出装置の概略斜視図。
【図２】ピエゾ方式による液状体の吐出原理を説明するための図。
【図３】液滴吐出ヘッドの近傍にレーザ光源が配置された図。
【図４】基板上に形成した照射スポットの例を示す図。
【図５】レーザ光における位置と光強度との関係を示す図であり、（ａ）はガウシアン分布を示す図、（ｂ）はトップハット分布を示す図。
【図６】光エネルギの付与量を変化させて形成した柱状体の例を示す図。
【図７】液晶表示装置の分解斜視図。
【図８】図７のＡ−Ａ線における側面断面図。
【図９】上基板と下基板を貼り合わせて液晶表示装置を製造する手順を示す図。
【図１０】ＦＥＤを説明するための図であり、（ａ）はＦＥＤを構成するカソード基板とアノード基板の配置を示した概略構成図、（ｂ）はＦＥＤのうちカソード基板が具備する駆動回路の模式図。
【図１１】ＦＥＤの概略的な構成を示す図。
【図１２】本発明を適用した電子機器の例を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
ＩＪ…液滴吐出装置（液滴塗布装置）、Ｌ、Ｌ１〜Ｌ３…液滴、Ｐ…基板、Ｓ…照射ス
ポット、Ｔ…柱状体、１…液滴吐出ヘッド、７…ステージ、１１…レーザ光源、２５…ノ
ズル、７０…下基板（基板）、８０…上基板（基板）、１０１…液晶表示装置（電気光学
装置）、１０２…液晶層（電気光学層）、２００…電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ、電気
光学装置）、２０５…エミッタティップ（突起部）、１０００…携帯電話本体（電子機器
）、１１００…時計本体（電子機器）、１２００…情報処理装置（電子機器）。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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