(57)【要約】【課題】  スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能なインクジェット塗布装置を提供すること。【解決手段】  インクジェットヘッド制御部６０は、各ピエゾ素子に対して所定波形の駆動信号を付与することにより各ピエゾ素子を駆動するピエゾ制御回路７２と、ピエゾ素子からスペーサ粒子分散液を吐出させる第１波形データと、ピエゾ素子からスペーサ粒子分散液を吐出させない第２波形データとの二種類の波形データを記憶する波形データ記憶部７３と、波形データ記憶部７３に記憶された第１、第２の波形データのうちの一つの波形データを不規則に選択させるための乱数発生器７１およびレジスタ７４とを有する、各ピエゾ素子に対応するピエゾ制御部６１、６２・・・を備える。【選択図】        図９
2012108357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成するインクジェット塗布装置であって、
多数のスペーサ粒子分散液の吐出口が一方向に列設されるとともに、前記各吐出口からスペーサ粒子分散液を吐出させるための前記各吐出口に対応する多数のピエゾ素子を備えたインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドからのスペーサ粒子分散液の吐出状態を制御するインクジェットヘッド制御部とを備え、
前記インクジェットヘッド制御部は、スペーサ粒子分散液を吐出すべき領域において、スペーサ粒子分散液を吐出させる吐出動作と、スペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出動作とを不規則に繰り返すことを特徴とするインクジェット塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット塗布装置において、
前記インクジェットヘッド制御部は、乱数発生器の信号に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出動作と不吐出動作とを不規則に繰り返すインクジェット塗布装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット塗布装置において、
前記インクジェットヘッド制御部は、
前記各ピエゾ素子に対して所定波形の駆動信号を付与することにより前記各ピエゾ素子を駆動するピエゾ制御回路と、
前記ピエゾ素子の作用によりスペーサ粒子分散液を吐出させる第１波形データと、スペーサ粒子分散液を吐出させない第２波形データとの二種類の波形データを記憶する波形データ記憶部と、
前記乱数発生器の信号に基づいて前記波形データ記憶部に記憶された第１、第２の波形データのうちの一つの波形データを不規則に選択させるための波形データ選択手段と、
を有する前記各ピエゾ素子に対応するピエゾ制御部を備えるインクジェット塗布装置。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェット塗布装置において、
前記乱数発生器は疑似乱数を発生する乱数発生器であり、
前記インクジェットヘッド制御部は、前記各乱数発生器に互いに異なる疑似乱数を発生させるためのデータを作成するデータ作成ユニットを備えるインクジェット塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェット塗布装置において、
前記インクジェットヘッドを、前記基板に対して主走査方向に相対的に往復移動させるとともに、前記基板に対して主走査方向と直交する副走査方向に移動させる移動機構を備え、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に主走査方向を向く第１の方向に移動させながら前記インクジェットヘッドからスペーサ粒子分散液を吐出し、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に副走査方向に移動させた後、さらに、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に前記第１の方向と逆方向を向く第２の方向に移動させながら前記インクジェットヘッドからスペーサ粒子分散液を吐出する構成を有し、
前記データ作成ユニットは、前記主走査方向を向く領域のうち、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に第１の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した領域以外の領域に対して、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に前記第２の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出させるように、前記各乱数発生器に疑似乱数を発生させるデータを作成するインクジェット塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成するインクジェット塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、２枚の基板の間に、透明電極、カラーフィルターおよびブラックマトリックスが配置され、さらに透明電極間の空間に液晶が封入された構成を有する。このときに、２枚の基板の間隔を規制し、液晶層の厚みを適正にするために、スペーサが形成される。
【０００３】
従来、このスペーサは、フォトリソ法を利用して形成されていたが、マスクを使用した工程が必要となり作業工程が煩雑となるばかりではなく、材料の使用効率が悪いという問題がある。このため、基板にインクジェット方式でスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することにより、スペーサ粒子でスペーサを形成する液晶表示装置の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
このような液晶表示装置の製造方法においては、インクジェット塗布装置が使用される。すなわち、多数の吐出口を備えたインクジェットヘッドを、液晶表示装置用の透明基板に対して相対移動させ、それらのインクジェットヘッドから透明基板にスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出させることにより、透明基板の表面にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成している。
【０００５】
ところで、このようなインクジェット塗布装置に使用されるインクジェットヘッドは、液吐出用の多数のピエゾ素子を備えている。このようなインクジェット塗布装置においてピエゾ素子を使用してスペーサ粒子分散液を吐出するときには、インクジェットヘッドの製造プロセスに起因するばらつきにより、インクジェットヘッドを構成する各ノズルの特性を一定にすることは困難となる。このため、従来のインクジェットヘッドにおいては、各ピエゾ素子に付与する電圧波形をピエゾ素子毎に調整することにより、各ノズルの吐出量を調整するようにしている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４０９４号公報
【非特許文献１】コニカミノルタテクノロジーレポートＶＯＬ．３（２００６）第１２９ページ  ディスプレイ製造用高精度インクジェットヘッドの開発
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に記載されたように、各ピエゾ素子に付与する電圧波形をピエゾ素子毎に調整して各ノズルの吐出量を調整した場合においても、各ピエゾ素子毎、また、スペーサ分散液の吐出時間毎、あるいは、複数のインクジェットヘッドを使用する場合においては、各インクジェットヘッド毎に発生するスペーサ粒子分散液の吐出傾向を完全に除去することは困難である。このため、この吐出傾向の微小な差異に起因して、最終的に製造された液晶表示装置に、スペーサ粒子によるムラが生じるという問題がある。
【０００８】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能なインクジェット塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成するインクジェット塗布装置であって、多数のスペーサ粒子分散液の吐出口が一方向に列設されるとともに、前記各吐出口からスペーサ粒子分散液を吐出させるための前記各吐出口に対応する多数のピエゾ素子を備えたインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドからのスペーサ粒子分散液の吐出状態を制御するインクジェットヘッド制御部とを備え、前記インクジェットヘッド制御部は、スペーサ粒子分散液を吐出すべき領域において、スペーサ粒子分散液を吐出させる吐出動作と、スペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出動作とを不規則に繰り返すことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記インクジェットヘッド制御部は、乱数発生器の信号に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出動作と不吐出動作とを不規則に繰り返す。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記インクジェットヘッド制御部は、前記各ピエゾ素子に対して所定波形の駆動信号を付与することにより前記各ピエゾ素子を駆動するピエゾ制御回路と、前記ピエゾ素子の作用によりスペーサ粒子分散液を吐出させる第１波形データと、スペーサ粒子分散液を吐出させない第２波形データとの二種類の波形データを記憶する波形データ記憶部と、前記乱数発生器の信号に基づいて前記波形データ記憶部に記憶された第１、第２の波形データのうちの一つの波形データを不規則に選択させるための波形データ選択手段と、を有する前記各ピエゾ素子に対応するピエゾ制御部を備える。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記乱数発生器は疑似乱数を発生する乱数発生器であり、前記インクジェットヘッド制御部は、前記各乱数発生器に互いに異なる疑似乱数を発生させるためのデータを作成するデータ作成ユニットを備える。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記インクジェットヘッドを、前記基板に対して主走査方向に相対的に往復移動させるとともに、前記基板に対して主走査方向と直交する副走査方向に移動させる移動機構を備え、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に主走査方向を向く第１の方向に移動させながら前記インクジェットヘッドからスペーサ粒子分散液を吐出し、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に副走査方向に移動させた後、さらに、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に前記第１の方向と逆方向を向く第２の方向に移動させながら前記インクジェットヘッドからスペーサ粒子分散液を吐出する構成を有し、前記データ作成ユニットは、前記主走査方向を向く領域のうち、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に第１の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した領域以外の領域に対して、前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に前記第２の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出させるように、前記各乱数発生器に疑似乱数を発生させるデータを作成する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液を吐出すべき領域において、スペーサ粒子分散液を吐出させる吐出動作と、スペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出動作とを不規則に繰り返すことから、吐出傾向の微小な差異に起因するスペーサ粒子によるムラを防止することが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、乱数発生器から発生する乱数に基づいてスペーサ粒子分散液の吐出動作と不吐出動作とを不規則に繰り返すことにより、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、第１、第２の波形データのうちの一つの波形データを不規則に選択することにより吐出動作と不吐出動作とを不規則に繰り返して、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、各乱数発生器から発生する互いに異なる疑似乱数を利用して吐出動作と不吐出動作とを不規則に繰り返して、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、インクジェットヘッドを基板に対して相対的に第１の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した領域以外の領域に対して、インクジェットヘッドを基板に対して相対的に前記第２の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出させることができ、吐出すべき領域全域にムラを生ずることがない状態でスペーサ粒子分散液を塗布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】表面にスペーサ粒子分散液が吐出された後の透明基板１の一部を示す部分表面図である。
【図２】この発明に係るインクジェット塗布装置の斜視図である。
【図３】ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。
【図４】インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。
【図５】インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。
【図６】吐出ユニットの概要図である。
【図７】インクジェットヘッドユニット１２の移動機構を示す斜視図である。
【図８】透明基板１におけるブラックマトリックス７のピッチとインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の配置との関係を示す説明図である。
【図９】この発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０のブロック図である。
【図１０】２つのインクジェットヘッド１８によりスペーサ粒子分散液を吐出したときの吐出結果を示す模式図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０のブロック図である。
【図１２】この発明の第３実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０のブロック図である。
【図１３】スペーサ粒子分散液の吐出状態を、主走査方向の１ラインについて着目して示す説明図である。
【図１４】３つのインクジェットヘッド１８によりスペーサ粒子分散液を吐出したときの吐出結果を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。最初に、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成して、液晶層封入用のギャップを形成する、この発明に係るインクジェット塗布装置を利用した液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００２１】
図１は、表面にスペーサ粒子分散液が吐出された後の透明基板１の一部を示す部分表面図である。
【００２２】
この液晶表示装置の製造方法は、液晶の封入工程等の前工程として実行されるものであり、透明基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するためのものである。
【００２３】
この液晶表示装置の製造方法を実行するときには、最初に、スペーサ領域生成工程を実行する。このスペーサ領域生成工程においては、透明基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することによりスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成する。このときには、多数のインクジェットヘッドを列設したインクジェットヘッドユニットを透明基板１に対して相対的に移動させることにより、透明基板の表面にスペーサ粒子分散液を吐出するこの発明に係るインクジェット塗布装置が使用される。
【００２４】
この透明基板１の表面には、それぞれ画素領域であるレッドのカラーフィルターの領域Ｒと、グリーンのカラーフィルターの領域Ｇと、ブルーのカラーフィルターの領域Ｂと、これらの画素領域を区画するブラックマトリックス７とが構成される。そして、スペーサ粒子分散液は、ブラックマトリックス７に向けて吐出され、そこにスペーサ領域５が形成される。
【００２５】
スペーサ領域生成工程に引き続き、乾燥工程を実行する。この乾燥工程は、透明基板１をホットプレートに搬送し、この透明基板１をホットプレート上で加熱することにより、スペーサ粒子分散液から揮発成分を蒸発させるとともに、スペーサ領域５のスペーサ粒子を透明基板１に固着させる工程である。
【００２６】
この工程においては、最初にスペーサ粒子分散液から揮発成分が蒸発することから、表面張力によりスペーサ領域５のスペーサ粒子同士が互いに集まって接触する。そして、それらが焼成されて互いに固着するとともに、透明基板１の表面に対しても強い力で固着する。このため、このスペーサ領域５のスペーサ粒子により、液晶層封入用のギャップを形成することができる。
【００２７】
次に、この発明に係るインクジェット塗布装置の構成について説明する。図２は、この発明に係るインクジェット塗布装置の斜視図である。
【００２８】
このインクジェット塗布装置は、透明基板１を支持するテーブル１１と、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を支持するガントリー１３とを備える。テーブル１１は、基台１４上に配設されたリニアモータ１５の駆動を受け、一対のガイド部材１６により案内された状態で、ガントリー１３におけるインクジェットヘッドユニット１２の列設方向と直交する主走査方向に往復移動する。このため、透明基板１を載置したテーブル１１を主走査方向に移動させながら１２個のインクジェットヘッドユニット１２よりスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成することができる。
【００２９】
ガントリー１３の両端部には、一対のリニアモータ２１が配設されており、ガントリー１３はこれらのリニアモータ２１を介して基台１４に支持されている。このため、ガントリー１３は、これらのリニアモータ２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による透明基板１の搬送方向との交差角度を変更することができる構成となっている。
【００３０】
基台１４の一端には、インクジェットヘッドユニット１２を洗浄する洗浄部２２が配設されている。この洗浄部２２は、テーブル１１による透明基板１の搬送方向と直交する方向に往復移動可能となっている。また、この洗浄部２２の移動経路に沿って、インクジェットヘッドユニット１２の乾燥を防止するための、１２個の乾燥防止部２３が配設されている。後述する各インクジェットヘッド１８は、待機時においては、これらの乾燥防止部２３と対向配置される。
【００３１】
図３は、ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。また、図４は、インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。さらに、図５は、インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。
【００３２】
これらの図に示すように、ガントリー１３に支持された１２個のインクジェットヘッドユニット１２には、ヘッド支持板１７が配設されており、このヘッド支持板１７には、５個のインクジェットヘッド１８が配設されている。このインクジェットヘッド１８には、図５に示すように、多数のスペーサ粒子分散液の吐出口１９が一方向に列設されている。
【００３３】
図６は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出するための吐出ユニットの概要図である。
【００３４】
この吐出ユニットは、スペーサ粒子分散液の供給口５２と、上述したスペーサ粒子分散液の吐出口１９とを備え、その内部にスペーサ粒子分散液を貯留する貯留部５１を有する。この貯留部５１は、駆動電圧を受けて駆動するピエゾ素子５３により押圧されることで、スペーサ粒子分散液の液滴１００を吐出する。
【００３５】
図７は、インクジェットヘッドユニット１２の移動機構を示す斜視図である。なお、この図においては、１２個のインクジェットヘッドユニット１２のうちの１個のみを図示している。
【００３６】
ガントリー１３における透明基板１の搬送方向の両端部には、リニアガイド２４と、リニアスケール２５と、リニアモータ２６とが、その長手方向を透明基板１の搬送方向と交差する方向に向けて配設されている。そして、インクジェットヘッドユニット１２を支持する支持板２７の下面には、図示しないリニアモータ２６の可動子が配設されている。
【００３７】
このため、各支持板２７は、その両端をリニアガイド２４により案内された状態で、リニアモータ２６の駆動により透明基板１の搬送方向と交差する方向に移動する。そして、その移動量は、リニアスケール２５により測定される。このため、このインクジェットヘッドユニット１２の移動機構により、各インクジェットヘッドユニット１２を設定された移動量だけ透明基板１の搬送方向と交差する方向に移動させることにより、インクジェットヘッドユニット１２のピッチを変更することが可能となる。
【００３８】
上述したように、ガントリー１３は、一対のリニアモータ２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による透明基板１の搬送方向との交差角度を変更することができる構成となっている。そして、ガントリー１３の角度が変更されることにより、ガントリー１３に支持されたインクジェットヘッドユニット１２の角度も変更され、これに伴って、インクジェットヘッドユニット１２に配設されたインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度が変更されることになる。
【００３９】
なお、上述したように、インクジェットヘッドユニット１２のピッチと、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度とを変更する構成を採用しているのは、以下のような理由によるものである。
【００４０】
図８は、透明基板１におけるブラックマトリックス７のピッチとインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の配置との関係を示す説明図である。
【００４１】
ブラックマトリックス７のピッチは、液晶表示装置の種類やその製造メーカ等によって異なっている。このようなブラックマトリックス７のピッチに対応するには、図８に示すように、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度を変更すればよい。そして、複数のインクジェットヘッド１８間においてスペーサ粒子分散液の吐出口１９のピッチを調整するためには、隣り合うインクジェットヘッドユニット１２間において、インクジェットヘッドユニット１２同士の距離を変更すればよい。このような理由から、このインクジェット塗布装置においては、インクジェットヘッドユニット１２のピッチと、ガントリー１３と透明基板１の搬送方向との交差角度とを変更する構成を採用している。
【００４２】
以上のような構成を有するインクジェット塗布装置を使用して透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布するときには、最初に、透明基板１をテーブル１１上に位置決めして固定する。また、透明基板１におけるブラックマトリックス７のピッチに対応させて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度と、インクジェットヘッドユニット１２のピッチとを変更する。
【００４３】
この状態において、テーブル１１を透明基板１とともに主走査方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１におけるブラックマトリックス７上にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成することができる。
【００４４】
なお、テーブル１１を往復移動させる場合に、テーブル１１が第１の方向に移動するときにのみスペーサ粒子分散液を吐出し、テーブル１１が第１の方向とは逆の第２の方向に移動するときにはスペーサ粒子分散液を吐出しない構成を採用しても良く、また、テーブル１１が第１の方向に移動するときと、第２の方向に移動するときの両方で、スペーサ粒子分散液を吐出する構成を採用してもよい。
【００４５】
次に、上述したインクジェットヘッド１８からのスペーサ粒子分散液の吐出状態を制御するインクジェットヘッド制御部の構成について説明する。図９は、この発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０のブロック図である。
【００４６】
このインクジェットヘッド制御部６０は、インクジェットヘッド１８における多数のピエゾ素子５３（図６参照）と各々接続されたピエゾ制御部６１、６２・・・（図９においては二個のみを図示している）と、データ作成ユニット６３とを備える。また、各ピエゾ制御部６１、６２・・・は、各々、乱数発生器７１と、ピエゾ制御回路７２と、波形データメモリ７３と、レジスタ７４とを備える。
【００４７】
各ピエゾ制御回路７２は、各ピエゾ素子５３に対して所定波形の駆動信号を付与することにより各ピエゾ素子５３を駆動し、付与された波形に応じて各吐出ユニットにおける貯留部５１に貯留されたスペーサ粒子分散液を各吐出口１９から吐出させるためのものである。また、各波形データメモリ７３は、各ピエゾ素子５３の作用により各吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出させる第１波形データと、各吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出させない第２波形データとの二種類の波形データを記憶し、これらの波形データを選択的に各ピエゾ制御回路７２に付与するためのものである。さらに、各レジスタ７４は、後述する乱数発生器７１とともに、波形データメモリ７３に記憶された第１、第２の波形データのうちの一つの波形データを不規則に選択させるためのものである。
【００４８】
各乱数発生器７１は、疑似乱数を発生する疑似乱数発生器から構成される。すなわち、各乱数発生器７１は、各ピエゾ制御回路７２から吐出信号を受信する毎に、データ作成ユニット６３から受信した初期値データ（乱数シード）に基づいて、一定の乱数を発生させ、この乱数に基づいてビット番号を各ピエゾ制御回路７２に送信する。そして、各ピエゾ制御回路７２は、各乱数発生器７１から送信されたビット番号を各レジスタ７４に送信する。各レジスタ７４における各ビットには０か１のデータが設定されており、各レジスタ７４は、各ピエゾ制御回路７２から送信されたビット番号に対応するレジスタ設定値を各ピエゾ制御回路７２に送信する。
【００４９】
そして、各ピエゾ制御回路７２は、各レジスタ７４から送信された設定値に基づいて、各波形データメモリ７３に対してメモリアドレス信号を送信し、各波形データメモリ７３は、メモリアドレス信号に対応した波形データを各ピエゾ制御回路７２に送信する。例えば、レジスタ７４から送信されたレジスタ設定値が１であれば、各波形データメモリ７３は、各ピエゾ素子５３の作用により各吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出させる第１波形データを各ピエゾ制御回路７２に送信する。また、レジスタ７４から送信されたレジスタ設定値が０であれば、各波形データメモリ７３は、各吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出させない第２波形データを各ピエゾ制御回路７２に送信する。
【００５０】
従って、各ピエゾ制御回路７２から吐出信号が送信される毎に、波形データ選択手段として機能する乱数発生器７１およびレジスタ７４の作用により、波形データメモリ７３に記憶された第１、第２波形データのうちの一つの波形データが不規則に選択される。そして、第１波形データが選択されたときには、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が吐出され、第２波形データが選択されたときには、スペーサ粒子分散液が吐出されないことになる。すなわち、インクジェットヘッド制御部６０の制御により、スペーサ粒子分散液を吐出すべき領域において、スペーサ粒子分散液を吐出させる吐出動作と、スペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出動作とが不規則に繰り返されることになる。
【００５１】
このため、例えば、各レジスタ７４における各ビットに設定した０と１との割合により、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が吐出される割合が異なることになる。例えば、各レジスタ７４における各ビットに設定された０と１との割合がそれぞれ５０％であれば、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が２分の一の割合で吐出されることになる。同様に、例えば、各レジスタ７４における各ビットに設定された１の割合が３０％であれば、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が３０％の割合で吐出されることになる。
【００５２】
なお、データ作成ユニット６３は、各乱数発生器７１が発生する乱数の初期値が互いに異なるように、すなわち、各ピエゾ制御部毎に異なる順序で第１、第２波形データが選択されるように、初期値データを設定して送信する。
【００５３】
図１０は、２つのインクジェットヘッド１８によりスペーサ粒子分散液を吐出したときの吐出結果を示す模式図である。ここで、図１０（ａ）は従来の方式によりスペーサ粒子分散液を吐出した場合を示し、図１０（ｂ）は上述したインクジェットヘッド制御部６０の指令によりスペーサ粒子分散液を吐出した場合を示している。また、この図においては、破線の左右の領域に対し、互いに異なるインクジェットヘッド１８によりスペーサ粒子分散液を吐出した場合を示している。
【００５４】
各インクジェットヘッド１８毎にスペーサ粒子分散液の吐出傾向が異なった場合には、図１０（ａ）に示すように、各インクジェットヘッド１８による吐出領域毎のムラが発生する。しかしながら、この発明を適用したインクジェットヘッド制御部６０を使用した場合においては、図１０（ｂ）に示すように、スペーサ粒子分散液を吐出しない不吐出領域がランダムに配置されることから、各インクジェットヘッド１８の吐出領域毎のムラはほとんど目立たないことになる。
【００５５】
ここで、一般印刷用のインクジェットプリンターにおいては、インクを吐出すべき領域においてインクを不吐出とすることは許されない。しかしながら、この発明のように、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する場合においては、図１に示すブラックマトリックス７上の各スペーサ領域５における液滴が存在しない領域がランダムに存在した場合においても、スペーサ領域５によるスペーサとしての機能が阻害されることがないことから、上述した構成を好適に採用することが可能となっているものである。
【００５６】
なお、このようにスペーサ粒子分散液を吐出すべき領域においてスペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出領域は、スペーサ粒子分散液を吐出すべき全領域のうちの、最大７０％程度までの範囲内で設定することが可能となっている。
【００５７】
次に、インクジェットヘッド制御部６０の他の実施形態について説明する。図１１は、この発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０のブロック図である。なお、上述した第１実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５８】
上述した第１実施形態においては、各乱数発生器７１から発生する乱数に基づいて、波形データメモリ７３に記憶された吐出用の第１波形データまたは不吐出用の第２波形データを不規則に選択することにより、スペーサ粒子分散液を吐出させる吐出動作と、スペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出動作とを不規則に繰り返している。これに対して、この第２実施形態においては、スイッチング素子７５を使用して、スペーサ粒子分散液を吐出させる吐出動作と、スペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出動作とを不規則に繰り返す構成を採用している。
【００５９】
すなわち、この第２実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０においては、各波形データメモリ７３には、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液を吐出させる第１波形データのみが記憶されており、この第１波形データが各ピエゾ制御回路７２に付与される。このため、各ピエゾ制御回路７２からは、スイッチング素子７５に対して吐出信号に対応して吐出指令が送信される。一方、各乱数発生器７１は、各ピエゾ制御回路７２から吐出信号を受信する毎に、データ作成ユニット６３から受信した初期値データ（乱数シード）に基づいて、１または０の信号を不規則に発生させ、この信号をスイッチング素子７５に送信する。
【００６０】
そして、スイッチング素子７５は、乱数発生器７１から１の信号を受信したときのみ、インクジェットヘッド１８における各ピエゾ素子５３にスペーサ粒子分散液の吐出信号を送信する。すなわち、この実施形態においても、インクジェットヘッド制御部６０の制御により、スペーサ粒子分散液を吐出すべき領域において、スペーサ粒子分散液を吐出させる吐出動作と、スペーサ粒子分散液を吐出させない不吐出動作とが不規則に繰り返されることになる。
【００６１】
このため、例えば、乱数発生器７１から送信される０と１との割合により、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が吐出される割合が異なることになる。例えば、乱数発生器７１から送信される０と１との割合がそれぞれ５０％であれば、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が２分の一の割合で吐出されることになる。同様に、乱数発生器７１から送信される１の割合が３０％であれば、各ピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が３０％の割合で吐出されることになる。
【００６２】
なお、データ作成ユニット６３は、第１実施形態と同様、各乱数発生器７１から乱数的に送信される０と１の発生状態の初期値が互いに異なるように、初期値データを設定して送信する。
【００６３】
この第２実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０を使用した場合においても、第１実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０を使用した場合と同様、図１０（ｂ）に示すように、スペーサ粒子分散液を吐出しない不吐出領域がランダムに配置されることから、各インクジェットヘッド１８の吐出領域毎のムラはほとんど目立たないことになる。
【００６４】
次に、インクジェットヘッド制御部６０のさらに他の実施形態について説明する。図１２は、この発明の第３実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０のブロック図である。なお、上述した第１、第２実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６５】
この第３実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０を適用する場合には、インクジェットヘッド塗布装置は、テーブル１１の往復移動時において、テーブル１１が第１の方向に移動するときと、第２の方向に移動するときの両方で、スペーサ粒子分散液を吐出する構成を採用している。
【００６６】
すなわち、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に主走査方向を向く第１の方向に移動させながら各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出した後、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に、インクジェットヘッド１８の副走査方向のピッチに相当する距離だけ副走査方向に移動させ、さらに、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第１の方向と逆方向を向く第２の方向に移動させながら各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出する構成を採用している。そして、各インクジェットヘッド１８の相対的な移動時に、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第１の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した領域以外の領域に対して、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第２の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出させるようにしている。
【００６７】
この第３実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０は、第１実施形態に係るインクジェットヘッド制御部６０と同様、インクジェットヘッド１８における多数のピエゾ素子５３（図６参照）と各々接続されたピエゾ制御部６１、６２・・・（図１２においては二個のみを図示している）と、データ作成ユニット６３とを備える。また、ピエゾ制御部６１、６２・・・は、各々、一対の乱数発生部ａおよびｂから構成される乱数発生器７１と、ピエゾ制御回路７２と、波形データメモリ７３とを備える。
【００６８】
各乱数発生器７１を構成する一対の乱数発生部ａ、ｂのうち、乱数発生部ａは各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に主走査方向を向く第１の方向に移動させるときに使用される。また、各乱数発生器７１を構成する一対の乱数発生部ａ、ｂのうち、乱数発生部ｂは各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に主走査方向を向く第２の方向に移動させるときに使用される。なお、これらの乱数発生部ａ、ｂの使用は、ピエゾ制御回路７２から送信される乱数発生部選択信号によって行なわれる。
【００６９】
これら一対の乱数発生部ａ、ｂは、上述した第２実施形態と同様、データ作成ユニット６３から受信した初期値データ（乱数シード）に基づいて、１または０の信号を不規則に発生させる。そして、この１または０の信号を、波形データメモリ７３に記憶された第１、第２波形データのうちの一つの波形データを選択するための選択信号として、ピエゾ制御回路７２に送信する。なお、この実施形態においては、一対の乱数発生部ａ、ｂからは、１と０の信号が、各々、５０％の割合で発生されるものとする。
【００７０】
ここで、一対の乱数発生部ａ、ｂは、複数ビットのシフトレジスタから構成される。一対の乱数発生部ａ、ｂに対しては、データ作成ユニット６３により初期値データが設定されているが、乱数発生部ａと乱数発生部ｂとは、その値が変化する順序が逆となっている。すなわち、乱数発生部ａがピエゾ制御回路７２から吐出信号を受信し、例えば１１０００１０１・・・１１０の順序でピエゾ制御回路７２へデータを送信した場合、乱数発生部ｂは、吐出信号を受信すると０１１・・・１０１０００１１のように乱数発生部aのデータとは逆のデータを送信する。
【００７１】
ピエゾ制御回路７２は、乱数発生器７１における乱数発生部ａが０を送信した場合には、波形データメモリ７３に記憶された第１、第２波形データのうち、スペーサ粒子分散液を不吐出とする第２波形データを選択し、乱数発生器７１における乱数発生部ａが１を送信した場合には、波形データメモリ７３に記憶された第１、第２波形データのうち、スペーサ粒子分散液を吐出する第１波形データを選択する。また、ピエゾ制御回路７２は、乱数発生器７１における乱数発生部ｂが０を送信した場合には、波形データメモリ７３に記憶された第１、第２波形データのうち、スペーサ粒子分散液を吐出する第１波形データを選択し、乱数発生器７１における乱数発生部ｂが１を送信した場合には、波形データメモリ７３に記憶された第１、第２波形データのうち、スペーサ粒子分散液を不吐出とする第２波形データを選択する。
【００７２】
このような構成を有するインクジェットヘッド制御部６０においては、データ作成ユニット６３は、インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第１の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した領域以外の領域に対して、インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第２の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出させるように、一対の乱数発生部ａ、ｂに疑似乱数を発生させるデータを作成している。
【００７３】
図１３は、スペーサ粒子分散液の吐出状態を、主走査方向の１ラインについて着目して示す説明図である。
【００７４】
図１３において、黒丸は、インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第１の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した位置を示している。この吐出位置に対しては、図１２において符号６１で示すピエゾ制御部１により制御されるピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が吐出される。また、図１３(ａ)におけるバツは、スペーサ粒子分散液が吐出されない箇所を示している。また、図１３(ｂ)において、白丸は、インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第２の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した位置を示している。この吐出位置に対しては、図１２において符号６２で示すピエゾ制御部２により制御されるピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が吐出される。
【００７５】
但し、インクジェットヘッド１８が相対的に第１の方向に移動してから相対的に第２の方向の移動するまでの間には、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的にインクジェットヘッド１８の副走査方向のピッチに相当する距離だけ副走査方向に移動している。このため、図１３（ａ）において黒丸で示す位置にスペーサ粒子分散液を吐出したインクジェットヘッド１８のとなりのインクジェットヘッド１８を利用して、図１３（ｂ）において白丸で示す位置にスペーサ粒子分散液が吐出される。これを可能とするため、図１３（ａ）において黒丸で示す位置にスペーサ粒子分散液を吐出したインクジェットヘッド１８に対応するピエゾ制御部１の乱数発生部ａの吐出終了時点でのデータが、図１３（ｂ）において白丸で示す位置にスペーサ粒子分散液を吐出するインクジェットヘッド１８に対応するピエゾ制御部２の乱数発生部ｂに転送される構成となっている。
【００７６】
図１４は、上述した第３実施形態において、３つのインクジェットヘッド１８によりスペーサ粒子分散液を吐出したときの吐出結果を示す模式図である。ここで、図１４（ａ）は、インクジェットヘッド１８が相対的に第１の方向に移動して、一番目のインクジェットヘッド１８とそれに隣接する二番目のインクジェットヘッド１８によりスペーサ粒子分散液を吐出した場合を示している。また、図１４（ｂ）は、その後にインクジェットヘッド１８が相対的に第２の方向に移動して、二番目のインクジェットヘッド１８とそれに隣接する三番目のインクジェットヘッド１８によりスペーサ粒子分散液を吐出した場合を示している。
【００７７】
インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第１の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した場合においては、図１４(ａ)に示すように、スペーサ粒子分散液を吐出する吐出領域とスペーサ粒子分散液を吐出しない不吐出領域がランダムに配置される。このため、この状態においても、各インクジェットヘッド１８の吐出領域毎のムラはほとんど目立たない。
【００７８】
そして、図１４(ｂ)に示すように、さらにインクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に第２の方向に移動させながらスペーサ粒子分散液を吐出した場合においては、図１４(ａ)に示す不吐出領域にスペーサ粒子分散液が吐出される。このときには、先に吐出を実行したインクジェットヘッド１８とは異なるインクジェットヘッド１８(隣り合うインクジェットヘッド１８）を利用してスペーサ粒子分散液の吐出が行われる。すなわち、同じ主走査方向の領域に対して、異なるピエゾ素子５３の作用によりスペーサ粒子分散液が吐出される。このため、各ピエゾ素子５３毎、あるいは、各インクジェットヘッド１８毎に発生するスペーサ粒子分散液の吐出傾向によるムラの発生を有効に防止することができる。
【００７９】
なお、上述した実施形態においては、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に主走査方向を向く第１の方向に移動させながら各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出した後、各インクジェットヘッド１８を透明基板１に対して相対的に、インクジェットヘッド１８の副走査方向のピッチに相当する距離だけ副走査方向に移動させている。しかしながら、インクジェットヘッド１８の副走査方向の移動距離は、インクジェットヘッド１８の副走査方向のピッチに相当する距離に限定されるものではなく、それより小さい距離であってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１      透明基板
５      スペーサ領域
７      ブラックマトリックス
１１    テーブル
１２    インクジェットヘッドユニット
１３    ガントリー
１４    基台
１５    リニアモータ
１６    ガイド部材
１７    ヘッド支持板
１８    インクジェットヘッド
１９    吐出口
２１    リニアモータ
２２    洗浄部
２３    乾燥防止部
２４    リニアガイド
２５    リニアスケール
２６    リニアモータ
２７    支持板
５１    貯留部
５２    供給口
５３    ピエゾ素子
６０    インクジェットヘッド制御部
６１    ピエゾ制御部
６２    ピエゾ制御部
６３    データ作成ユニット
７１    乱数発生器
７２    ピエゾ制御回路
７３    波形データメモリ
７４    不吐出設定レジスタ
７５    スイッチング素子
１００  スペーサ粒子分散液の液滴
【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】
2012108357.tif 000013
【図１２】
2012108357.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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