JP2004358352A

JP2004358352A - 液滴吐出装置、液晶表示装置の製造方法および電気光学装置

Info

Publication number: JP2004358352A
Application number: JP2003159717A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Sakurada; 和昭桜田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【目的】粘度の高い液体を、吐出ヘッドから安定して吐出することができる液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】吐出ヘッド１０と、流路３１と、タンク３０とを有し、液体を吐出ヘッド１０から吐出する液滴吐出装置１であって、吐出ヘッド１０、流路３１、タンク３０にある液体の温度の一つを検出する第１、第２、第３の温度検出手段と、温度検出手段の検出結果により、吐出ヘッド１０、流路３１、タンク３０にある液体の温度の一つを制御する第１、第２、第３の温度制御手段とを有し、第１の温度制御手段は、吐出ヘッド１０にある液体の温度を、液体が吐出可能な温度に制御し、第２の温度制御手段は、流路３１にある液体の温度を、吐出ヘッド１０にある液体の温度より高く制御し、第３の温度制御手段は、タンク３０にある液体の温度を、流路３１にある液体の温度より高く制御しているものである。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶などの液体を、液晶が充填されて成る基板のような対象物に吐出する液滴吐出装置、液晶表示装置の製造方法および電気光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液滴吐出装置の一例として、液晶を基板上に吐出して液晶表示装置を製造するための液晶吐出装置が知られている。この液晶吐出装置は、液晶を吐出させる吐出ヘッドと、液晶を貯蔵するタンクと、タンクと吐出ヘッドを連通する流路と、から構成されており、タンク内の液晶は、流路を通って吐出ヘッドへ到り、吐出ヘッドから基板上の所定位置へ吐出される。
【０００３】
この液晶吐出装置を用いて、対向する一対の基板の間隙に液晶を充填してなる液晶表示装置を製造する方法がある。まず、一方の基板に封止材を配置し、次に封止材の内側に吐出ヘッドから液晶を吐出させて充填し、この一方の基板上に他方の基板を貼り合せる製造方法である。
（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２２１６６６（第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に、液晶などの特定な機能を持つ液体は、常温において、粘度が高く流動しにくい性質を持っている。従って、このような液体を吐出ヘッドから安定して吐出させることは困難である。特に流路が長い液晶吐出装置においては、安定して吐出させることがより難しい。
【０００６】
本発明は、液体（液晶）の温度を、流動性の良い温度に保持し、従来ある吐出ヘッドからも、安定して液体を吐出することができる液滴吐出装置、液晶表示装置の製造方法および電気光学装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の液滴吐出装置は、液体を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドに液体を供給する流路と、流路に連通し液体を貯留するタンクとを有し、液体を吐出ヘッドから吐出する液滴吐出装置であって、吐出ヘッド、流路、およびタンクにある液体の温度の一つをそれぞれが検出する第１、第２、第３の温度検出手段と、温度検出手段による液体の温度の検出結果により、吐出ヘッド、流路、およびタンクにある液体の温度の一つをそれぞれが制御する第１、第２、第３の温度制御手段とを有し、第１の温度制御手段は、吐出ヘッドにある液体の温度を、液体が吐出可能な温度に制御し、第２の温度制御手段は、流路にある液体の温度を、吐出ヘッドにある液体の温度より高く制御し、第３の温度制御手段は、タンクにある液体の温度を、流路にある液体の温度より高く制御していることを特徴とする
【０００８】
この構成によれば、タンク、流路および吐出ヘッド内の液体温度をそれぞれ検出し、それらの検出結果に基づいて、各所にある液体の温度を正確に制御することができる。液体の温度は、まず吐出ヘッド内の液体温度を、液体が安定して吐出する温度に設定し、さらに、吐出ヘッド内、流路内、タンク内の順に高い温度の設定で制御されていることが特徴である。一般に液体は、温度が高いほど流動性が良くなる特性を持っており、上記のような温度差をつけた制御を行なうことにより、タンクから吐出ヘッドへの液体の供給を円滑に行なうことができる。
【０００９】
この場合、第１、第２、第３の温度制御手段は、吐出ヘッド、流路、およびタンクにある液体を、相互に独立して加熱する加熱装置を有することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、液体を設定した温度状態に保持する手段として、加熱装置を用いて暖めることにより、簡便に制御することが出来る。
【００１１】
この場合、第１の温度制御手段は、吐出ヘッドにある液体を冷却する冷却装置を有することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、流路より供給される液体温度は、吐出ヘッドにある液体の設定温度より高温であるため、吐出ヘッドに冷却装置を付加することにより、液体を所定温度まで冷却し、一定の温度状態を保持できる。
【００１３】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、対向する一対の基板のいずれか一方の基板にシール材を配置する工程と、一方の基板に液晶を塗布する工程と、一方の基板に他方の基板を重ねて接合する工程とからなる液晶表示装置の製造方法であって、液晶を液晶タンクに貯える工程と、液晶を吐出する吐出ヘッドに、液晶を液晶タンクより供給する工程と、吐出ヘッドより基板上へ液晶を吐出する工程とを有し、請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置を用いたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、液晶を吐出ヘッドから基板へ吐出する方法により、液晶を微小な液滴状態としてコントロールできるため、基板上に液晶を均一に塗布することができ、安定した品質の液晶表示装置の製造が可能となる。また、液晶を必要な箇所に必要な量だけ塗布することができるので、液晶使用量の削減につながる。
【００１５】
本発明の電気光学装置は、液体を安定吐出可能な温度に制御した、液滴吐出装置を用いる液晶表示装置の製造方法により製造された液晶表示装置を含み、請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置を用いて製造されたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、安定して液体を吐出することができる液滴吐出装置を用いることにより、信頼性の高い電気光学装置を製造することが可能となる。電気光学装置としては、液晶表示装置の外、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置およびＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）装置等があげられ、さらに、カラーフィルタ、金属配線の形成、レンズの形成およびレジストの形成等の装置が含まれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の液滴吐出装置の実施の形態について説明する。この液滴吐出装置は、液晶表示装置をはじめ各種の表示装置の製造などに用いられている、液晶等の液体を基板等の対象物へ吐出する、いわゆるインクジェット方式の装置であり、対象物に対し、液体を選択的に吐出することで、設定されたパターンを対象物上に形成することができる。
【００１８】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、液体を吐出する吐出ヘッド１０を有するヘッド機構部２と、吐出ヘッド１０から吐出された液体の吐出対象であるワーク２０を備えたワーク機構部３と、吐出ヘッド１０に液体を供給する液体供給部４と、これら各機構部および供給部を総括的に制御する制御部５とから成っている。
【００１９】
液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚６と、支持脚６の上側に設置された定盤７を備えている。定盤７の上側には、ワーク機構部３が定盤７の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配置されており、ワーク機構部３の上方には、定盤７に固定された２本の柱で両持ち支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在して配置されている。また、定盤７の一方の端部上には、ヘッド機構部２の吐出ヘッド１０から連通して液体を供給する液体供給部４が配置されている。さらに、定盤７の下側には、制御部５が収容されている。
【００２０】
ヘッド機構部２は、液体を吐出する吐出ヘッド１０と、吐出ヘッド１０を搭載したキャリッジ１１と、キャリッジ１１のＹ軸方向への移動をガイドするＹ軸ガイド１３と、Ｙ軸ガイド１３の下側にＹ軸方向に設置されたＹ軸ボールねじ１５と、Ｙ軸ボールねじ１５を正逆回転させるＹ軸モータ１４と、キャリッジ１１の下部にあって、Ｙ軸ボールねじ１５と螺合してキャリッジ１１を移動させる雌ねじ部が形成されたキャリッジ螺合部１２とを備えている。
【００２１】
ワーク機構部３は、ヘッド機構部２の下方に位置し、ヘッド機構部２とほぼ同様の構成でＸ軸方向に配置されており、ワーク２０と、ワーク２０を載置している載置台２１と、載置台２１の移動をガイドするＸ軸ガイド２３と、Ｘ軸ガイド２３の下側に設置されたＸ軸ボールねじ２５と、Ｘ軸ボールねじ２５を正逆回転させるＸ軸モータ２４と、載置台２１の下部にあって、Ｘ軸ボールねじ２５と螺合して載置台２１を移動させる載置台螺合部２２とから成っている。
【００２２】
なお、ヘッド機構部２およびワーク機構部３には、図示していないが、吐出ヘッド１０と載置台２１の移動した位置を検出する位置検出手段が、それぞれ備えられている。また、キャリッジ１１と載置台２１には、回転方向（いわゆるθ軸）を調整する機構が組込まれ、吐出ヘッド１０の中心を回転中心とした回転方向調整、および載置台２１の回転方向調整が可能である。
【００２３】
これらの構成により、吐出ヘッド１０とワーク２０とは、それぞれＹ軸方向およびＸ軸方向に往復自在に移動することができる。まず、吐出ヘッド１０の移動について説明する。Ｙ軸モータ１４の正逆回転によってＹ軸ボールねじ１５が正逆回転し、Ｙ軸ボールねじ１５に螺合しているキャリッジ螺合部１２が、Ｙ軸ガイド１３に沿って移動することで、キャリッジ螺合部１２と一体のキャリッジ１１が任意の位置に移動する。すなわち、Ｙ軸モータ１４の駆動により、キャリッジ１１に搭載した吐出ヘッド１０が、Ｙ軸方向に自在に移動する。
【００２４】
同様に、載置台２１に載置されたワーク２０は、Ｘ軸モータ２４の駆動により、Ｘ軸ボールねじ２５が回転し、Ｘ軸ボールねじ２５と螺合している載置台螺合部２２が、Ｘ軸ガイド２３に沿って移動することにより、Ｘ軸方向に自在に移動する。
【００２５】
このように、吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワーク２０のＸ軸方向の移動に同調して、液体を吐出する構成となっている。ワーク２０が連続移動するＸ軸方向がいわゆる主走査方向であり、吐出ヘッド１０が断続移動（ピッチ移動）するＹ軸方向が副走査方向である。Ｘ軸方向に移動するワーク２０と、Ｙ軸方向に移動する吐出ヘッド１０とを相対的に制御することにより、ワーク２０上に所定の描画を行うことができる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、ワーク２０を主走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるように設定しているが、吐出ヘッド１０を主走査方向に移動させる構成でもよい。また、吐出ヘッド１０を固定として、ワーク２０を主走査方向および副走査方向に移動させる構成でもよいし、逆にワーク２０を固定とし、吐出ヘッド１０を主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。
【００２７】
次に、吐出ヘッド１０に液体を供給する液体供給部４について説明する。液体供給部４は、吐出ヘッド１０に連通する流路を形成するフレキシブルチューブ３１ａ（流路）と、フレキシブルチューブ３１ａへ液体を送り込むポンプ３２と、ポンプ３２へ液体を供給するフレキシブルチューブ３１ｂ（流路）と、フレキシブルチューブ３１ｂに連通して液体を貯蔵するタンク３０とから成っており、定盤７上の一端に配置されている。
【００２８】
液体供給部４は、タンク３０から吐出ヘッド１０まで、ポンプ３２を介して、フレキシブルチューブ３１ａ、３１ｂにより液体を供給する構成である。タンク内の液体は、フレキシブルチューブ３１ｂを通ってポンプ３２へ吸引され、さらに、ポンプ３２の吐出力によって、フレキシブルチューブ３１ａを通って吐出ヘッド１０へ送られる。
【００２９】
吐出ヘッド１０はＹ軸ガイド１３に沿って移動するため、吐出ヘッド１０の移動に追随するフレキシブルチューブ３１ａは、特に、柔軟性と耐疲労強度性が必要である。一方、タンク３０とポンプ３２を連通するフレキシブルチューブ３１ｂは、固定状態の配管であっても良く、その場合柔軟性は求められない。
【００３０】
タンク３０に貯蔵する液体の補充および交換を考慮すると、タンク３０は、定盤７の上側あるいは下方に設置することが望ましいが、配置上、吐出ヘッド１０の上方に設置できれば、ポンプ３２無しに一本のフレキシブルチューブでタンク３０と吐出ヘッド１０を連結し、重力により液体の自然供給が可能となる。
【００３１】
図２は、温度制御装置の模式図であって、吐出ヘッド１０は、第１の温度検出手段である温度センサ５０ａと、第１の温度制御手段であるヘッドヒータ４０とを備え、フレキシブルチューブ３１ａ、３１ｂは、それぞれ第２の温度検出手段である温度センサ５０ｂ、５０ｃと、第２の温度制御手段であるチューブヒータ４１ａ、４１ｂとを備え、タンク３０は、第３の温度検出手段である温度センサ５０ｄと、第３の温度制御手段であるタンクヒータ４２とを備えている。なお、ポンプ３２には、チューブヒータ４１ｂが延長して配設されている。
【００３２】
吐出ヘッド１０に備えられているヘッドヒータ４０と温度センサ５０ａは、図４に詳細が示されている通り、吐出ヘッド１０のノズル１６の周りを、取り囲むようにヘッドヒータ４０が設置され、ヘッドヒータ４０で加熱された液体の温度を、温度センサ５０ａで検出する構成である。ノズル１６近傍の液体は、温度センサ５０ａでその温度を検出され、温度センサ５０ａと連動するヘッドヒータ４０により、設定温度に保持される。
【００３３】
フレキシブルチューブ３１ａには、フレキシブルチューブ３１ａの柔軟性を損ねないように、箔状のヒータであるチューブヒータ４１ａと、吐出ヘッド１０寄りの位置に、液体温度を測定する温度センサ５０ｂとが設置されている。同様に、フレキシブルチューブ３１ｂには、チューブヒータ４１ｂと、ポンプ３２寄りに温度センサ５０ｃが設置されている。
【００３４】
タンク３０には、タンク３０底面に設置され、液体を加熱するタンクヒータ４２と、タンク３０内の液体温度を測定する温度センサ５０ｄが設置されている。
【００３５】
これらの各温度センサやヒータは、制御部５により管理されており、各温度センサによって検出された液体温度情報を基に、各ヒータの加熱が加減され、液体温度はそれぞれ設定した温度に保持される。具体的には、吐出ヘッド１０内における液体温度を、液体が吐出可能な最適温度に設定し、その温度を基準として、フレキシブルチューブ３１ａ、３１ｂ内の液体温度、タンク３０内の液体温度をそれぞれ順々に高く設定する。これにより、常温では吐出しにくい液体であっても、タンク３０から吐出ヘッド１０へスムーズに供給された後、吐出ヘッド１０から安定して吐出される。
【００３６】
さらに、より具体的な実施の形態として、表示装置等に用いられる液晶（液体）を、吐出ヘッド１０から基板（ワーク２０）上に吐出する場合について説明する。今回用いた液晶は、常温では５０ｃｐ程度の粘度を有しており、安定して吐出ヘッド１０から吐出できうる粘度１５ｃｐに比べ、粘度が高く安定した吐出が困難である。この液晶を摂氏６０度の温度に加熱すると、粘度が１５ｃｐになり、摂氏７０度では１０ｃｐになり、順次粘度が少なくなって流動し易い状態となる。液晶は、摂氏１２０度まで、その特性が変化することがなく、基板上に吐出後冷却されても同様に、その特性は変化しない。
【００３７】
この性質を利用して、吐出ヘッド１０内にある液晶温度を摂氏７０度に保持し、摂氏６０度よりマージンをとった設定にすることにより、吐出ヘッド１０から液晶の安定した吐出が可能である。さらに、フレキシブルチューブ３１ａ、３１ｂおよびポンプ３２内での液晶温度を、摂氏８０度に設定し、タンク３０（液晶タンク）内の液晶温度を摂氏９０度に設定することにより、タンク３０内の液晶が最も流動性が良い状態となり、タンク３０から吐出ヘッド１０へ液晶が安定して流動する。このような温度勾配は、液晶の種類によって若干異なったものになる。
【００３８】
次に、以上述べた構成を制御する制御系について図３を参考に説明する。制御系は、制御部５、温度検出部８、温度制御部９、駆動部６５を備えている。
【００３９】
制御部５は、ＣＰＵ６０、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェイス６１からなり、ＣＰＵ６０が入出力インターフェイス６１を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ、ＲＡＭのデータに基づき処理し、入出力インターフェイス６１を介して温度検出部８、温度制御部９、駆動部６５へ制御信号を出力して、それぞれを制御する。
【００４０】
温度検出部８は、第１、第２、第３の温度検出手段を有し、温度制御部９は、同じく第１、第２、第３の温度制御手段を有している。第１温度検出手段である温度センサ５０ａは、吐出ヘッド１０内の液晶温度を検出して制御部５へ入力する。制御部５は入力された信号を処理して、第１の温度制御手段であるヘッドヒータ４０に制御信号を出力し、吐出ヘッド１０内の液晶温度を設定温度に保持するよう加熱制御を行う。
【００４１】
同様に、第２温度検出手段（温度センサ５０ｂ）と第２温度制御手段（チューブヒータ４１ａ、４１ｂ）は、フレキシブルチューブ３１ａ、３１ｂ内の液晶温度を制御する。第３温度検出手段（温度センサ５０ｃ）と第３温度制御手段（タンクヒータ４２）は、タンク３０内の液晶温度を制御する。
【００４２】
駆動部６５は、モータドライバ６６、ヘッドドライバ６７、ポンプドライバ６８から構成されている。モータドライバ６６は、制御部５の制御信号により、Ｘ軸モータ２４、Ｙ軸モータ１４を正逆回転させ、ワーク２０、吐出ヘッド１０の移動を制御する。ヘッドドライバ６７は、吐出ヘッド１０からの液晶吐出を制御し、モータドライバ６６の制御と同調して、ワーク２０上に所定の描画が行えるようにする。また、ポンプドライバ６８は、液体の吐出状態に対応してポンプ３２を制御し、吐出ヘッド１０への液体供給を最適に制御する。
【００４３】
次に、吐出ヘッド１０内の液晶温度を制御する手段として、液晶を冷却する手段を付加した方法について、図４を参照して説明する。既述したように、液晶の温度は、吐出ヘッド１０からタンク３０に到るまで、順に温度を高く制御して、スムーズな液晶供給を図っている。そのため、吐出ヘッド１０に供給される温度の高い（摂氏８０度）液晶は、連続吐出によって吐出ヘッド１０での滞留時間が短い場合、ヘッドヒータ４０の設定（摂氏７０度）より高い温度で吐出されてしまう。吐出時の液晶温度を精度良く一定にするためには、冷却手段を付加することが有効である。
【００４４】
冷却手段を付加した吐出ヘッド１０は、液晶を吐出するノズル１６と、ノズル１６を取り巻くように設置されたヘッドヒータ４０と、ノズル１６へ液晶を取り込む一対の接続針７５、７５と、接続針７５、７５と着脱する配管アダプタ７３、７３と、配管アダプタ７３、７３へ液晶を供給する配管７４と、配管７４を覆うように配置された冷却部７０と、冷却部７０に接続されている冷却空気の導入管７１および排気管７２と、冷却部７０の配管アダプタ７３側に配置された液晶温度を測定する温度センサ５０ｅとから構成されている。
【００４５】
フレキシブルチューブ３１ｂから配管７４へ供給された摂氏８０度の液晶は、配管７４を通過する際、配管７４を覆っている冷却部７０の中へ、温度センサ５０ｅの検出温度に応じて、断続的に吹き込まれる冷却空気によって摂氏７０度に冷却される。冷却された液晶は、ノズル１６へ到り、ヘッドヒータ４０によって摂氏７０度に一定して保持される。配管７４内を液晶が流れる状態に応じて、冷却空気を調整することにより、ノズル１６に一定温度の液体を供給することができる。
【００４６】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置１は、いろいろな機能を持った液体を吐出することが可能で、各種の電気光学装置（デバイス）や表示装置などの製造に用いることができる。たとえば、液晶表示装置、有機ＥＬ装置をはじめ、カラーの液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造、ＰＤＰ装置さらには、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成装置等にも適用することができる。そこで、一例として、この液滴吐出装置１を用いたカラーフィルタを含んだ液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法について、図に基づいて説明し、他のデバイスについても簡単に説明する。
【００４７】
図５は、液晶表示装置の断面図である。同図に示すように、液晶表示装置１００は、偏光板１２２、１２７が対向して配置され、偏光板１２２の内側表面にはカラーフィルタ１１０が形成され、偏光板１２７の内側表面には対向基板１２８が形成されている。また、カラーフィルタ１１０および対向基板１２８間には、配向膜１２１、１２４が構成され、対向基板１２８の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極１２３とがマトリクス状に形成されている。そして、配向膜１２１、１２４の間に設置されたシール部１２６に囲まれた空間へ、液晶１２５を封入することにより、液晶表示装置が構成されている。
【００４８】
カラーフィルタ１１０は、図７（ａ）に示すように、マトリクス状に並んだ着色層１１３（フィルタエレメント）を備え、それらの境目は、ディスペンサやスクリーン印刷、もしくはフォトリソグラフィにより形成されたバンク１１２により区切られている。着色層１１３の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのフィルタ材料（機能液）が導入されている。すなわち、カラーフィルタ１１０は、図５のように透光性の基板１１１と、遮光性のバンク１１２とを備え、バンク１１２が形成されていない部分は上記着色層１１３を構成している。さらにバンク１１２及び着色層１１３の上面には、オーバーコート層１１４及び電極層１１５が形成されている。なお、着色層１１３は、図７（ａ）のようなモザイク状の配列だけでなく、ストライプ状やデルタ状の配列であっても良い。
【００４９】
着色層１１３は、本実施形態の液滴吐出装置１を用い、図７（ｂ）に示すバンク１１２で区切られて形成された各領域内に、吐出ヘッド１０により、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の機能液を選択的に吐出して形成している。各機能液は、流動性が良いように、吐出ヘッド１０、フレキシブルチューブ３１ａ、３１ｂ、タンク３０の順で段々に高い温度に保持されており、最も吐出しやすい温度設定状態で吐出ヘッド１０から吐出される構成になっている。そして、塗布した機能液を乾燥させることにより、成膜部となる着色層１１３を得るようにしている。また、オーバーコート層１１４も液滴吐出装置１を用いて、同様に温度保持されたオーバーコート材料（機能液）を吐出ヘッド１０により吐出して形成される。
【００５０】
次に、液晶１２５の封入工程について図８を参照して説明する。第一基板１３０は既に説明した偏光板１２２と、カラーフィルタ１１０と、配向膜１２１とから成り、第二基板１４０は偏光板１２７と、対向基板１２８と、画素電極１２３と、配向膜１２４とから成っている。まず、第一基板１３０の表面に、一部に開口部１２７を有し液晶１２５の塗布領域を形成する矩形のシール部１２６を、ディスペンサやスクリーン印刷により形成する（図８（ａ）（ｂ）参照）。
【００５１】
このシール部１２６の内側に、液滴吐出装置１を用いて、カラーフィルタ１１０の機能液と同様に流動性および吐出性の良い温度に保持された液晶１２５を吐出ヘッド１０から吐出する（図８（ｃ）参照）。液晶１２５が満たされた後、第一基板１３０上のシール部１２６に第二基板１４０を張り合わせ（図８（ｄ）参照）、開口部１２７から溢れた液晶１２５を除去したのち、開口部１２７を封止剤で封止して封止部１２８を形成する（図８（ｅ）参照）。
【００５２】
ここで、吐出する液晶１２５は、液晶領域の容積の１００％以上１１０％以下とすることが望ましい。これは、１００％以下では液晶領域内に空間が生じやすく、１１０％以上では液晶１２５が開口部１２７から余分に溢れ無駄になるからである。
【００５３】
また、図８（ｄ）に示す第一基板１３０に第二基板１４０を張り合わせる工程において、図９に示すように液晶１２５を塗布したあとに、第一基板１３０をシール部１２６の開口部１２７が上方になるように斜めに保持し（図９（ａ）参照）、開口部１２７と対向する辺のシール部１２６に沿って第二基板１４０を張り合わせ（図９（ｂ）参照）、かつ、第二基板１４０が開口部１２７側に密着するまで徐々に角度をθ_１からθ_２へ下げ、第一基板１３０と第二基板１４０とを張り合わせつつ水平状態とする（図９（ｃ）参照）ことにより、液晶１２５を確実に充填させることができる。
【００５４】
さらに、図６を参照して、表示装置である有機ＥＬ装置とその製造方法を説明する。同図に示すように、有機ＥＬ装置２００は、ガラス基板２０１上に回路素子部２０２が積層され、回路素子部２０２上に主体を為す有機ＥＬ素子２０４が積層されている。また有機ＥＬ素子２０４の上側には、不活性ガスの空間を存して封止用基板２０５が形成されている。
【００５５】
有機ＥＬ素子２０４には、無機物バンク層２１２ａおよびこれに重ねた有機物バンク層２１２ｂによりバンク２１２が形成され、このバンク２１２により、図７（ａ）のカラーフィルタの着色層１１３に相当するマトリクス状の画素が画成されている。そして、各画素内には、下側から画素電極２１１、Ｒ・Ｇ・Ｂいずれかの発光層２１０ｂおよび正孔注入／輸送層２１０ａが積層され、且つ全体がＣａやＡｌ等の薄膜を複数層に亘って積層した対向電極２０３で覆われている。
【００５６】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光層２１０ｂおよび正孔注入／輸送層２１０ａの成膜部を形成する各機能液を吐出ヘッド１０から吐出して形成している。各機能液は上記液晶１２５と同様に、流動性良い温度に保持された状態で吐出ヘッド１０から吐出される。また、正孔注入／輸送層２１０ａを形成した後に、真空蒸着法などを用いてＣａやＡｌなどからなる対向電極２０３を形成する。
【００５７】
同様にして、電気光学装置であるＰＤＰ装置の製造方法においては、液滴吐出装置１の複数の吐出ヘッド１０にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、基板上にストライブ状に配置された多数の凹部に対して、蛍光材料を選択的に吐出して、蛍光体を形成する。これら蛍光材料は有機ＥＬ素子２０４の着色層１１３を形成する機能液と同じように、流動性の良い温度に保持された状態で吐出ヘッド１０から吐出される。
【００５８】
以下に、吐出ヘッド１０から吐出する機能液を、流動性が良いように吐出ヘッド１０、フレキシブルチューブ３１ａ、３１ｂ、タンク３０の順で段々に高い温度に保持し、最も吐出しやすい温度設定状態で吐出ヘッド１０から吐出する構成の液滴吐出装置１を用いて効果のある例について、さらに簡単に述べる。
【００５９】
金属配線形成方法では、複数の吐出ヘッド１０に液状金属材料を導入し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用してこれらのデバイスを製造することができる。
【００６０】
レンズの形成方法では、複数の吐出ヘッド１０にレンズ材料を導入し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、ビーム収束用等のデバイスを製造する場合に適用可能である。
【００６１】
レンズのコーティング膜製造方法では、複数の吐出ヘッド１０に透光性のコーティング材料を導入し、コーティング材料を選択的に吐出して、レンズの表面にコーティング膜を形成する。
【００６２】
レジスト形成方法では、複数の吐出ヘッド１０にレジスト材料を導入し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置におけるバンクの形成はもとより、半導体製造技術の主体をなすフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の液滴吐出装置によれば、温度検出手段および温度制御手段を備え、タンク内の液体温度を高く、吐出ヘッド内の液体温度を低く、すなわち温度勾配をつけることにより、粘度の高い液体であっても、タンクから吐出ヘッドまでスムーズに供給することができ、且つ安定して液体を吐出できる。
【００６４】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法、電気光学装置によれば、安定して液体を吐出できる信頼性ある液滴吐出装置により製造されるため、作り出される液晶表示装置、電気光学装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図２】液滴吐出装置に係る温度制御装置の模式図である。
【図３】液滴吐出装置の制御系のブロック図である。
【図４】吐出ヘッドのノズル近傍の斜視図である。
【図５】液滴吐出装置を用いて製造した液晶表示装置の断面図である。
【図６】液滴吐出装置を用いて製造した有機ＥＬ装置の断面図である。
【図７】（ａ）カラーフィルタを示す部分平面図である。
（ｂ）カラーフィルタを示す断面図である。
【図８】液晶表示装置の製造工程の概略図である。
【図９】第一基板と第二基板との張り合わせ工程の詳細図である。
【符号の説明】
１液滴吐出装置
８温度検出部
９温度制御部
１０吐出ヘッド
２０ワーク
３０タンク
３１ａ、３１ｂフレキシブルチューブ
４０ヘッドヒータ
４１ａ、４１ｂチューブヒータ
４２タンクヒータ
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ温度センサ
７０冷却部
１００液晶表示装置
２００有機ＥＬ装置

Claims

液体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに前記液体を供給する流路と、前記流路に連通し前記液体を貯留するタンクとを有し、前記液体を前記吐出ヘッドから吐出する液滴吐出装置であって、
前記吐出ヘッド、前記流路、および前記タンクにある前記液体の温度の一つを検出する第１、第２、第３の温度検出手段と、前記温度検出手段による前記液体の温度の検出結果により、前記吐出ヘッド、前記流路、および前記タンクにある前記液体の温度の一つを制御する第１、第２、第３の温度制御手段とを有し、
前記第１の温度制御手段は、前記吐出ヘッドにある前記液体の温度を、前記液体が吐出可能な温度に制御し、
前記第２の温度制御手段は、前記流路にある前記液体の温度を、前記吐出ヘッドにある前記液体の温度より高く制御し、
前記第３の温度制御手段は、前記タンクにある前記液体の温度を、前記流路にある前記液体の温度より高く制御することを特徴とする液滴吐出装置。
前記第１、第２、第３の温度制御手段は、前記吐出ヘッド、前記流路、および前記タンクにある前記液体を、相互に独立して加熱する加熱装置を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記第１の温度制御手段は、前記吐出ヘッドにある前記液体を冷却する冷却装置を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
対向する一対の基板のいずれか一方の基板にシール材を配置する工程と、前記一方の基板に液晶を塗布する工程と、前記一方の基板に他方の基板を重ねて接合する工程とからなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶を液晶タンクに貯える工程と、前記液晶を吐出する吐出ヘッドに、前記液晶を前記液晶タンクより供給する工程と、前記吐出ヘッドより基板上へ前記液晶を吐出する工程とを有し、請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置を用いたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
請求項４記載の液晶表示装置の製造方法により製造された液晶表示装置を含むことを特徴とする電気光学装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置を用いて製造された電気光学装置。