JP2008188525A - 成膜方法及び配向膜形成方法 - Google Patents

成膜方法及び配向膜形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基板上に吐出した複数の液滴を好適に結合させて均一な膜厚の液状膜を形成する
成膜方法及び配向膜形成方法を提供する。
【解決手段】液滴吐出装置は、液滴Fb1を、それぞれX矢印方向には、隣接する液滴F
b1との間隔が吐出間隔Wよりも大きい間隔である各目標吐出位置P1,P2に、相互に
接触しないように配置する。次に、液滴吐出装置は、液滴Fb2を、それぞれX矢印方向
に、目標吐出位置P1,P2から吐出間隔Wの半分の間隔だけずれた各目標吐出位置P3
,P4に配置する。従って、各目標吐出位置P3,P4に配置された液滴Fb2は、先に
配置された隣接する液滴Fb1に略均一に接触する。その結果、液滴Fb2が、どれか一
方の液滴Fb1とだけ引き合って、収縮してスジを生じたり、引き寄せられてバルジを生
じてしまうことなく、基板上に均一な膜厚の液状膜を形成することができる。
【選択図】図8

Description

本発明は、成膜方法及び配向膜形成方法に関する。
液晶表示装置は、素子基板と対向基板の間にシール材を介して液晶を封入している。そ
して、素子基板及び対向基板の液晶の接する面には、液晶を配向するための配向膜が形成
されている。配向膜は、素子基板及び対向基板の略全面に形成されていて、その形成方法
のひとつに、インクジェット法がある。インクジェット法は、基板上に吐出された液滴同
士を相互に結合させて、基板上に配向膜のパターンを形成させる。ところが、基板上に吐
出された液滴は、基板上で均一に広がらない場合があり、例えば、収縮してスジを生じた
り、他の液滴に引き寄せられてバルジを生じてしまうなど、均一な配向膜を成膜すること
が難しかった。
そこで、インクジェット法によって吐出された液滴から、均一な薄膜を形成する成膜方
法が提案されている(特許文献1)。特許文献1は、インクジェット法に用いる複数ノズ
ルを有するヘッドを備え、基板をY方向に駆動すると、基板に径がrの溶液のドットを、
X方向にはそれぞれ4rの間隔で、Y方向にはそれぞれ連続して塗布するようになってい
る。前記ヘッドからは、最初に塗布した一方の第1のドットに隣接して第2のドットを、
次に、第2のドットに隣接して第3のドットを、そして、第3のドットに隣接して第4の
ドットを塗布し、第4のドットを他方の第1のドットと隣接するようにして、溶液を塗布
した。このとき、第1のドットの大きさを小、第2のドットの大きさを中、第3のドット
の大きさを大、そして、第4のドットの大きさを中として、X方向に沿う膜厚の均一化を
図ることができた。つまり、同じ大きさのドットであると、隣り合うドット同士が引き合
い、先にドットを隣接して塗布される側が、後からドットを塗布される側よりも膜厚が厚
くなり易くなることを防いだ。
特開2005−721号公報
しかしながら、特許文献1は、先にY方向に連続して塗布したドット同士が互いにY方
向に引き合ってX方向に収縮することは防げなかった。また、後から、先のドットに隣接
するように塗布したドットが、先のドットに引き寄せられることも防ぐことはできなかっ
た。さらに、X方向には、塗布するドットの大きさを変化させる必要があり、ヘッドの構
造や制御装置の複雑化が避けられなかった。
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、基板上に吐出
した複数の液滴を好適に結合させて均一な膜厚の液状膜を形成する成膜方法及び配向膜形
成方法を提供することにある。
本発明の成膜方法は、液滴吐出手段にて機能液状体を液滴にして相対移動する基板に吐
出して、前記基板に液状膜を形成する成膜方法であって、前記基板に前記液滴が相互に接
触しない複数の第1位置に、第1の液滴をそれぞれ着弾配置した後に、前記着弾配置され
た各第1の液滴の間の第2位置に、第2の液滴を着弾配置して、前記第2の液滴を、隣接
する複数の第1の液滴と接触させて、液状膜を形成した。
本発明の成膜方法によれば、第2の液滴を隣接する複数の第1の液滴の間に配置して、
第2の液滴を隣接する複数の第1の液滴と接触させる。従って、基板に先に着弾配置され
る第1の液滴は互いに接触せずに配置されることから、第1の液滴同士が引き合って、収
縮してスジを生じたり、引き寄せられてバルジを生じることがない。さらに、第1の液滴
の間に配置される第2の液滴は、周囲の第1の液滴に略均一に接するので、どれか一方の
第1の液滴とだけ引き合って、収縮してスジを生じたり、引き寄せられてバルジを生じて
しまう虞が少ない。従って、好適に均一な膜厚の液状膜を基板上に形成することができる
この成膜方法は、前記第1位置は、等間隔に設けられ、前記第2位置は、隣接する4つ
の第1位置で形成する四角形状の範囲内に設けられ、その第2位置に第2の液滴が配置さ
れると好適である。
この成膜方法によれば、第1位置で形成する四角形状の範囲に、第2位置が設けられる
。従って、第1位置に配置された第1の液滴が形成する隙間を補完できるように、第2位
置を設けることができる。その結果、第2位置に配置された第2の液滴は、隣接する第1
の液滴と好適に接触結合して、基板上に均一な膜厚の液状膜を形成することができる。
この成膜方法は、前記第2の液滴は、隣接する4つの第1位置で形成する四角形状の範
囲内に複数配置されてもよい。
この成膜方法によれば、第2の液滴は、隣接する4つの第1位置で形成する四角形状の
範囲内に複数配置される。従って、第2の液滴の液量が増加して、容易に第1の液滴と第
2の液滴を接触させることができる。また、液滴吐出手段が基板上を相対的に移動する回
数を減らすことができるので素早く成膜することができる。
この成膜方法は、第1の液滴を形成する液滴と、第2の液滴を形成する液滴とは、同じ
吐出量であってもよい。
この成膜方法によれば、第1の液滴と第2の液滴を形成する液滴は、同じ吐出量である
。従って、第1の液滴及び第2の液滴を形成する液滴吐出手段の構成を簡単にすることが
できる。
本発明の配向膜形成方法は、液滴吐出手段にて配向膜形成材料を液滴にして相対移動す
る液晶表示装置用基板に吐出して、前記液晶表示装置用基板に配向膜を形成する配向膜形
成方法であって、前記液晶表示装置用基板の前記液滴が相互に接触しない複数の第1位置
に、第1の液滴をそれぞれ着弾配置した後に、前記着弾配置された各第1の液滴の間の第
2位置に、第2の液滴を着弾配置して、前記第2の液滴を、隣接する複数の第1の液滴と
接触させて、配向膜を形成する工程を有する。
本発明の配向膜形成方法によれば、第1の液滴同士が引き合って、収縮してスジを生じ
たり、引き寄せられてバルジを生じることがない。さらに、第2の液滴は、どれか一方の
第1の液滴とだけ引き合って、収縮してスジを生じたり、引き寄せられてバルジを生じて
しまう虞が少ない。従って、好適に均一な膜厚の配向膜を液晶表示装置用基板上に形成す
ることができる。
本発明の成膜方法は、基板との相対走査により当該基板に対して所定ピッチの走査軌跡
を描くように配設された複数のノズルから、機能液状体を液滴として吐出して前記基板上
に液状膜を形成する成膜方法であって、複数の前記液滴を前記基板上で相互に接触しない
ように前記ノズルから吐出する第1吐出工程と、前記第1吐出工程で配置された液滴の間
の位置に対し、当該液滴と相互に接触する他の前記液滴を前記ノズルから吐出する第2吐
出工程と、を有し、前記第1吐出工程において各前記ノズルから吐出される前記液滴は、
走査方向に所定間隔で配置され、前記第2吐出工程において互いに隣接する走査軌跡に係
るノズルから吐出される前記液滴は、互いに走査方向に対して異なる位置に配置される。
本発明の成膜方法によれば、第1吐出工程で吐出される液滴は互いに接触せずに配置さ
れることから、液滴同士が引き合って、収縮してスジを生じたり、引き寄せられてバルジ
を生じることがない。さらに、第2吐出工程で吐出される液滴は、周囲の液滴に接するの
で、いずれかの液滴とだけ引き合う虞が少ない。従って、好適に均一な膜厚の液状膜を基
板上に形成することができる。
この成膜方法は、前記第2吐出工程において互いに隣接する走査軌跡に係るノズルから
吐出される前記液滴は、互いに走査方向に対して前記所定間隔の略半間隔分異なる位置に
配置されると好適である。
この成膜方法によれば、第2吐出工程で吐出される液滴は、周囲の液滴に略均一に接す
るので、より好適に均一な膜厚の液状膜を基板上に形成することができる。
この成膜方法は、前記所定ピッチおよび前記所定間隔は、前記基板上に配置された状態
における前記液滴の直径の1ないし2倍であることよい。
この成膜方法によれば、所定ピッチ及び間隔は、第1吐出工程で吐出された液滴の1な
いし2倍以下であるので、第2吐出工程で吐出する液滴は、隣接する液滴と好適に接触し
て、均一な膜厚の液状膜を基板上に形成することができる。
本発明の配向膜形成方法は、液晶表示装置用基板との相対走査により当該基板に対して
所定ピッチの走査軌跡を描くように配設された複数のノズルから、配向膜形成材料を液滴
として吐出して前記液晶表示装置用基板上に配向膜を形成する配向膜形成方法であって、
複数の前記液滴を前記液晶表示装置用基板上で相互に接触しないように前記ノズルから吐
出する第1吐出工程と、前記第1吐出工程で配置された液滴の間の位置に対し、当該液滴
と相互に接触する他の前記液滴を前記ノズルから吐出する第2吐出工程と、を有し、前記
第1吐出工程において各前記ノズルから吐出される前記液滴は、走査方向に所定間隔で配
置され、前記第2吐出工程において互いに隣接する走査軌跡に係るノズルから吐出される
前記液滴は、互いに走査方向に対して異なる位置に配置される。
本発明の配向膜形成方法によれば、第1吐出工程で吐出される液滴は互いに接触せずに
配置されることから、液滴同士が引き合って、収縮してスジを生じたり、引き寄せられて
バルジを生じることがない。さらに、第2吐出工程で吐出される液滴は、周囲の液滴に接
するので、いずれかの液滴とだけ引き合う虞が少ない。従って、好適に均一な膜厚の配向
膜を液晶表示装置用基板上に形成することができる。
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図10に従って説明する。まず、本発
明の成膜方法によって形成した配向膜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。
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。
液晶パネル13には、相対向する液晶表示装置用基板としての素子基板14と液晶表示
装置用基板としての対向基板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。
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。
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機能液状体と
しての配向膜形成材料F(図5参照)を液滴Fb(図5参照)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。
前記対向基板15の上面には、前記光学基板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。一方、対向基板15の
下面(素子基板14側の側面)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2
4と同じく、インクジェット法によって形成されて、前記対向電極26の近傍で、液晶1
7の配向を所定の配向に設定するようになっている。
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。
次に、上記配向膜27(配向膜24)を形成するための液滴吐出手段としての液滴吐出
装置30を図3〜5に従って説明する。
図3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、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3
3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Vx)でX矢印方向及び反X矢印方向に往復動する(X矢印方向に沿って走
査される)ようになっている。
基板ステージ33の上面には、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、説明の便宜上
、対向基板15を載置する構成にしているが、対向電極26を形成した対向基板15とな
るセルを複数区画形成したマザーガラス基板を載置するように構成してもよい。また、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や、素子基板14となるセル
を複数区画形成したマザーガラス基板を載置する構成にしてもよい。また、載置面34に
は、種々のサイズの基板を位置決め固定することができる。
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矢印方向に沿ってフィードされる)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5参照)を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内の配向膜形成材料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。
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側)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Y矢印方向側から見た概略側面図であ
る。
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
直方体形状の筐体40が配設され、その取着面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、Y矢印方向に沿って延びる2本の第1ノズル列NL1と
第2ノズル列NL2が相互に平行に形成されていて、第2ノズル列NL2は、第1ノズル
列NL1からX矢印方向に間隔NLWだけ離れて配設されている。尚、本実施形態では、
間隔NLWの値は、2ミリメートルであるが、間隔NLWの値は、これに限られない。
第1ノズル列NL1は、それぞれ吐出口としての複数(180個)のノズルN1がY矢
印方向に沿って等ピッチNWに配列形成されている。また、第2ノズル列NL2も第1ノ
ズル列NL1と同様に、それぞれ吐出口としての複数(180個)のノズルN2がY矢印
方向に沿って等ピッチNWに配列形成されている。
さらに、第1ノズル列NL1と第2ノズル列NL2をX矢印方向から見ると、ノズルN
1とノズルN2とは、Y矢印方向に互いにピッチNWの半分のピッチ(以下、半ピッチと
いう)NW2だけずれた状態でノズル形成面42aに配設されている。本実施形態では、
X矢印方向から見て、第1ノズル列NL1の隣接する各ノズルN1の間のピッチNW、及
び、第2ノズル列NL2の隣接する各ノズルN2の間のピッチNWは、いずれも140マ
イクロメートルであり、各ノズルN1とそれに隣接する各ノズルN2との間の半ピッチN
W2は、70マイクロメートルである。従って、第1ノズル列NL1と第2ノズル列NL
2をX矢印方向から見ると、合わせて360個の両ノズルN1,N2は、半ピッチNW2
の間隔で、つまり、70マイクロメートルの間隔で配列された状態になっている。
図5において、第1ノズル列の各ノズルN1(第2ノズル列NL2の各ノズルN2も同
様)は、ノズル形成面42a(取着面40b)の法線方向、すなわち吐出方向Aに沿って
ノズルプレート42に貫通形成されている。
各ノズルN1(N2)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N1(N2)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が貼り付けられていて、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N1(N2)に対応する複数の圧電素子PZ1(PZ2)が配設されている。各圧電
素子PZ1(PZ2)は、収縮・伸張して、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。
振動板44が振動すると、各キャビティ43の容積が拡大・縮小して、各ノズルN1(
N2)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N1(N2)内
のメニスカスが振動すると、所定重量の配向膜形成材料Fが、対応するノズルN1(N2
)から、所定の外径、つまり所定の吐出量からなる液滴Fbとして吐出される。吐出され
た各液滴Fbは、吐出方向Aに沿って、飛行距離Lだけ飛行して、直下を通過する対向電
極26を形成した対向基板15に着弾配置する。
尚、本実施形態では、第1ノズル列NL1の各ノズルN1の吐出方向Aに対応する位置
を、それぞれ着弾位置PF1という。また、第2ノズル列NL2の各ノズルN2の吐出方
向Aに対応する位置を、それぞれ着弾位置PF2という。
また、各ノズルN1,N2から吐出される液滴Fbの吐出量は、圧電素子PZ1,PZ
2の駆動量によって制御され、その駆動量は、圧電素子PZ1,PZ2に出力される後述
する圧電素子駆動信号COM1,COM2(図10参照)によって制御される。
尚、本実施形態の圧電素子駆動信号COM1,COM2は、予め試験等に基づいて設定
された波形データWD1,WD2(図10参照)に基づいて生成されて、メニスカスを円
滑に振動させて、所定の吐出量の液滴Fbが吐出されるように設定されている。
さらに、本実施形態では、各ノズルN1,N2から吐出される液滴Fbの吐出量は、同
じになるように設定しているとともに、対向基板15に着弾した第1の液滴としての液滴
Fb1の径が、所定の径(着弾径R1)になるように設定している。そして、本実施形態
では、着弾径R1が80マイクロメートルとなるように、波形データWD1,WD2が設
定されている。
そして、液滴吐出装置30は、着弾径R1が80マイクロメートルとなる液滴Fb1を
、対向基板15に着弾配置することによって、対向基板15に配向膜27となる液状膜Z
(図9参照)を形成する。
ここで、液滴吐出装置30を使って、対向基板15に配向膜27となる液状膜Zを形成
するための、液滴の配置方法について図6〜図9に従って説明する。
吐出ヘッド41の直下を、対向基板15を1往復させて、その往動(X矢印方向に移動
)及び復動(反X矢印方向に移動)の時にそれぞれ液滴Fbを吐出させた後、新たな位置
にキャリッジ37をフィードさせて、対向基板15を再び1往復動させて、前記と同様に
液滴Fbを吐出させる。以降、同様な動作を繰り返すことによって、対向基板15に配向
膜27となる液状膜Zを形成する。
説明の便宜上、第1ノズル列NL1の各ノズルN1による液滴Fbの対向基板15上の
吐出位置を、第1位置及び第2位置としての第1ノズル列目標吐出位置P1という。また
、第2ノズル列NL2の各ノズルN2による液滴Fbの対向基板15上の吐出位置を、第
1位置及び第2位置としての第2ノズル列目標吐出位置P2という。
図6は、往動した時の、第1ノズル列目標吐出位置P1と第2ノズル列目標吐出位置P
2を示す。図6に示すように、第1ノズル列NL1の各ノズルN1による各第1ノズル列
目標吐出位置P1は、X矢印方向に着弾配置された隣り合う各液滴Fb1が相互に接触し
ない位置である。同様に、第2ノズル列NL2の各ノズルN2による各第2ノズル列目標
吐出位置P2は、X矢印方向に着弾配置された隣り合う各液滴Fb1が相互に接触しない
位置である。
そして、X矢印方向の隣り合う第1ノズル列目標吐出位置P1の間隔を吐出間隔Wとす
る。同様に、X矢印方向の隣り合う第2ノズル列目標吐出位置P2の間隔は、隣り合う第
1ノズル列目標吐出位置P1の間隔と同じ吐出間隔Wとする。
また、図6に示すように、第2ノズル列目標吐出位置P2は、X矢印方向において隣り
合う第1ノズル列目標吐出位置P1に対して、X矢印方向に前記吐出間隔Wの半分の間隔
W2(=W/2)ずらした位置である。
従って、対向基板15を往動させて、吐出ヘッド41を駆動させて液滴Fbを吐出させ
たとき(1パス目)、各第1ノズル列目標吐出位置P1にそれぞれ配置された液滴Fb1
と、各第2ノズル列目標吐出位置P2にそれぞれ配置された液滴Fb1は、図8(b)に
示すように、それぞれ離間した位置に配置される。その結果、各位置P1,P2に配置さ
れた、液滴Fb1は、互いに重ならず、一方向の液滴Fb1に、他方の液滴Fb1が、引
き寄せられて、1つの塊になる虞がない(第1吐出工程)。
そして、往動(X矢印方向)して、図6に示した第1ノズル列目標吐出位置P1と第2
ノズル列目標吐出位置P2に液滴Fb1を着弾配置すると、対向基板15を復動させて、
新たに設定した第1ノズル列目標吐出位置P1と第2ノズル列目標吐出位置P2に液滴F
b1を配置する。
ここで、復動時の第1ノズル列目標吐出位置P1は、往動時のX矢印方向に設定された
隣り合う第1ノズル列目標吐出位置P1の中間位置である。同様に、復動時の第2ノズル
列目標吐出位置P2は、往動時のX矢印方向に設定された隣り合う第2ノズル列目標吐出
位置P2の中間位置である。従って、復動時のX矢印方向の隣り合う第1ノズル列目標吐
出位置P1の間隔を吐出間隔Wとする。同様に、復動時のX矢印方向の隣り合う第2ノズ
ル列目標吐出位置P2の間隔は、復動時の隣り合う第1ノズル列目標吐出位置P1の間隔
と同じ吐出間隔Wとする。
そして、対向基板15を復動させて、吐出ヘッド41を駆動させて液滴Fbを吐出させ
る(2パス目)。2パス目において液滴Fbを吐出したとき、各第1ノズル列目標吐出位
置P1にそれぞれ配置された第2の液滴としての液滴Fb2と、各第2ノズル列目標吐出
位置P2にそれぞれ配置された液滴Fb2は、図8(d)に示すように、先に着弾配置さ
れた各液滴Fb1の間にそれぞれ配置される(第2吐出工程)。
従って、2パス目に配置される各液滴Fb2は、1パス目に配置された隣接する四方の
液滴Fb1と接合する。このとき、2パス目に配置される各液滴Fb2は、隣接する四方
の液滴Fb1と接合されることから、いずれか一方に引き寄せられることがない。その結
果、図9に示すように、その位置で先の液滴Fb1と接合して平坦な液状膜Zが形成され
る。
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、制御装置51には、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を走査させて、キャリッジ37をフィードさせるとともに
、吐出ヘッド41の各圧電素子PZ1,PZ2を駆動制御させるようになっている。
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
及び第1及び第2の吐出ヘッド駆動回路55,56が接続されている。
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。また、入力装置52は、対向基板15に形成される液滴F
b1の着弾径R1に関する情報を、既定形式の着弾径情報Irとして制御装置51に入力
するようになっている。そして、着弾径情報Ir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からの着弾径情報Irを受けて、前記した往動
時(1パス目)と復動時(2パス目)において、対向基板15上に吐出する液滴Fbの第
1及び第2ノズル列目標吐出位置P1,P2をそれぞれ演算する。そして、制御装置51
は、この第1及び第2ノズル列目標吐出位置P1,P2に基づいて、第1ノズル列NL1
のノズルN1によるビットマップデータBMD1a,BMD1bと、第2ノズル列NL2
のノズルN2によるビットマップデータBMD2a,BMD2bを作成する。
ビットマップデータBMD1aは、往動時の対向基板15上の各第1ノズル列目標吐出
位置P1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、各圧電素子PZ1のオンあるいはオフを規定したデータである。そし
て、ビットマップデータBMD1aは、各ノズルN1の直下を、対応する第1ノズル列目
標吐出位置P1が通過するたびに、液滴Fbを吐出させるように規定される。
ビットマップデータBMD1bは、復動時の対向基板15上の各第1ノズル列目標吐出
位置P1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、各圧電素子PZ1のオンあるいはオフを規定したデータである。そし
て、ビットマップデータBMD1bは、各ノズルN1の直下を、対応する第1ノズル列目
標吐出位置P1が通過するたびに、液滴Fbを吐出させるように規定される。
ビットマップデータBMD2aは、往動時の対向基板15上の各第2ノズル列目標吐出
位置P2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、各圧電素子PZ2のオンあるいはオフを規定したデータである。そし
て、ビットマップデータBMD2aは、各ノズルN2の直下を、対応する第2ノズル列目
標吐出位置P2が通過するたびに、液滴Fbを吐出させるように規定される。
ビットマップデータBMD2bは、復動時の対向基板15上の各第2ノズル列目標吐出
位置P2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、各圧電素子PZ2のオンあるいはオフを規定したデータである。そし
て、ビットマップデータBMD2bは、各ノズルN2の直下を、対応する第2ノズル列目
標吐出位置P2が通過するたびに、液滴Fbを吐出させるように規定される。
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M
EX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ステージ位置情報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からのステージ位置情報
SPIを受けて、各種信号を出力するようになっている。
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ME
Y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
種信号を出力するようになっている。
詳述すると、制御装置51は、対向基板15がキャリッジ37の直下に侵入する前に、
吐出制御信号SI1,SI2を生成するようになっている。つまり、制御装置51は、ス
テージ位置情報SPI及びキャリッジ位置情報CPIに基づいて、対向基板15の走査分
(往動もしくは復動)に対応するビットマップデータBMD1a,BMD1b,BMD2
a,BMD2b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SI1,SI
2を生成する。そして、制御装置51は、基板ステージ33をX矢印方向(往動)もしく
は反X矢印方向(復動)に走査する都度、その前に、生成した吐出制御信号SI1,SI
2を、第1及び第2の吐出ヘッド駆動回路55,56にそれぞれ順次シリアル転送するよ
うになっている。
また、制御装置51は、ステージ位置情報SPIに基づいて、ノズルN1の各着弾位置
PF1が、それぞれ対応する第1ノズル列目標吐出位置P1に位置するたびに、波形デー
タWD1に基づく圧電素子駆動信号COM1を、圧電素子PZ1に出力させるための信号
(吐出タイミング信号LP1)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LP1を、第1の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。
圧電素子駆動信号COM1は、ノズルN1から吐出される液滴Fbの吐出量を決定する
信号であって、波形データWD1に基づいて生成される。波形データWD1は、対向基板
15に着弾配置される液滴Fb1及び液滴Fb2の着弾径R1に対するそれぞれの液滴F
b1,Fb2の吐出量を決める波形データであって、予め試験等に基づいて設定される。
本実施形態では、波形データWD1は、着弾径R1が80マイクロメートルとなる液滴F
b1及び液滴Fb2の吐出量を決める波形データである。
第1の吐出ヘッド駆動回路55は、第1ノズル列NL1の各ノズルN1に対応して設け
られた圧電素子PZ1にそれぞれ接続されている。第1の吐出ヘッド駆動回路55は、制
御装置51からの波形データWD1、吐出制御信号SI1及び吐出タイミング信号LP1
が供給されるようになっている。第1の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SI1を受けて、その吐出制御信号SI1を、それぞれ各圧電素子PZ1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、第1の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L
P1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SI1に基づいて、波形
データWD1に基づく圧電素子駆動信号COM1を、各圧電素子PZ1に供給するように
なっている。すなわち、第1の吐出ヘッド駆動回路55は、第1ノズル列NL1の各ノズ
ルN1の直下を、第1ノズル列目標吐出位置P1が通過するたびに、対応するノズルN1
の圧電素子PZ1に圧電素子駆動信号COM1を供給するようになっている。
同様に、制御装置51は、ステージ位置情報SPIに基づいて、各ノズルN2の各着弾
位置PF2が、それぞれ対応する第2ノズル列目標吐出位置P2に位置するたびに、波形
データWD2に基づく圧電素子駆動信号COM2を、圧電素子PZ2に出力させるための
信号(吐出タイミング信号LP2)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LP2を、第2の吐出ヘッド駆動回路56に順次出力す
るようになっている。
圧電素子駆動信号COM2は、ノズルN2から吐出される液滴Fbの吐出量を決定する
信号であって、波形データWD2に基づいて生成される。波形データWD2は、対向基板
15に着弾配置される液滴Fb1及び液滴Fb2の着弾径R1に対するそれぞれの液滴F
b1,Fb2の吐出量を決める波形データであって、予め試験等に基づいて設定される。
本実施形態では、波形データWD2は、着弾径R1が80マイクロメートルとなる液滴F
b1及び液滴Fb2の吐出量を決める波形データである。
第2の吐出ヘッド駆動回路56は、第2ノズル列NL2の各ノズルN2に対応して設け
られた圧電素子PZ2にそれぞれ接続されている。第2の吐出ヘッド駆動回路56は、制
御装置51からの波形データWD2、吐出制御信号SI2及び吐出タイミング信号LP2
が供給されるようになっている。そして、第2の吐出ヘッド駆動回路56は、第1の吐出
ヘッド駆動回路55と同様な方法で、圧電素子駆動信号COM2を、第2ノズル列NL2
の各ノズルN2の直下を、第2ノズル列目標吐出位置P2が通過するたびに、対応するノ
ズルN2の圧電素子PZ2に供給するようになっている。
次に、上記する液滴吐出装置30を使用して対向基板15に配向膜27を形成する方法
について説明する。
説明を容易にするために、図7に示すように、対向基板15の上面のうち、少なくとも
パターンが形成される範囲に、仮想的な複数ブロックBを対応付ける。これらの複数のブ
ロックBは、X矢印方向とY矢印方向で決まるアレイ状に並んでいる。ここで、複数のブ
ロックBのそれぞれのX矢印方向に沿った長さは、70マイクロメートルであり、Y矢印
方向に沿った長さは、70マイクロメートルである。尚、X矢印方向とY矢印方向は互い
に直交する方向である。
複数のブロックBの各々は、液滴Fbが着弾して配置されえる領域である。本実施形態
では、ある1つのブロックBに液滴Fbが配置される場合には、そのブロックBの中心と
、配置される液滴Fbの中心が略一致するように、液滴Fbが配置される。また、複数の
ブロックBのX矢印方向のピッチは、X矢印方向から見た各ノズルN1と各ノズルN2の
間の距離である半ピッチNW2に対応する。同様に、複数ブロックBのY矢印方向のピッ
チは、吐出間隔Wの半分の距離である間隔W2に対応する。
尚、図7では、説明の便宜上、24個(=4×6)のブロックBが描かれているが、実
際のブロックBの数はこの数に限定されない。
そして、本実施形態では、2ブロック×2ブロックで決まる4個のブロックBの集合を
ブロック群BGと定義する。そして、説明の便宜上、1つのブロック群BGにおける4個
のブロックBをそれぞれ識別するために、それら4個のブロックBのそれぞれについて、
文字「B」と2桁のサフィックスとからなる符号(例えば、B11)で表記する。ここで
、サフィックスの右側の数値は、ブロック群BGにおけるY矢印方向に沿った位置を表し
、「1」又は「2」の整数である。一方、サフィックスの左側の数値は、ブロック群BG
におけるX矢印方向に沿った位置を表し、「1」又は「2」の整数である。
そして、例えば、各ブロック群BGのブロックB11に着目すると、対向基板15の表
面上では、各ブロックB11が、X矢印方向及びY矢印方向で決まるアレイ状に並んでい
る。具体的には、各ブロックB11が、X矢印方向にも、Y矢印方向にも、それら合成方
向Uにも、周期的に位置するようになっている。本実施形態では、X矢印方向に隣り合う
2つのブロックB11の中心間の距離は、いずれも140マイクロメートルである。また
、Y矢印方向に隣り合う2つのブロックB11の中心間の距離は、いずれも140マイク
ロメートルである。さらに、X矢印方向とY矢印方向との合成方向Uにおいて、隣り合う
ブロックB11の中心間距離は、いずれも、およそ198.0マイクロメートルである。
尚、X矢印方向とY矢印方向との合成方向Uは、ブロックBの対角線方向である。
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。
この状態から、入力装置52を操作して着弾径情報Irを制御装置51に入力する。す
ると、制御装置51は、着弾径情報Irに基づいて往動時のビットマップデータBMD1
a,BMD2aを生成して格納する。
各ビットマップデータBMD1a,BMD2aを生成すると、制御装置51は、Y軸モ
ータMYを駆動制御して、キャリッジ37を配置移動(フィード)させる。次に、X軸モ
ータMXを駆動制御して、対向基板15をX矢印方向にのみ移動(走査)する。この時、
各ノズルN1の直下を対向基板15が通過する際の、各ノズルN1の対向基板15上の通
過軌跡をそれぞれ走査軌跡としての走査経路DL1(図6参照)とする。また、各ノズル
N2の対向基板15上の通過軌跡をそれぞれ走査軌跡としての走査経路DL2(図6参照
)とする。
そして、対向基板15がX矢印方向に搬送(往動)されるときに、制御装置51は、各
ノズルN1の直下を、各走査経路DL1であって、対応する第1ノズル列目標吐出位置P
1が通過するとき、各ノズルN1から液滴Fbを吐出させる。また、制御装置51は、各
ノズルN2の直下を、各走査経路DL2であって、対応する第2ノズル列目標吐出位置P
2が通過するとき、各ノズルN2から液滴Fbを吐出させる。
図8(a)は、各第1ノズル列目標吐出位置P1に液滴Fbが配置された状態を示す。
図8(b)は、各第2ノズル列目標吐出位置P2に液滴Fbが配置された状態を示す。
ところで、第1ノズル列NL1と第2ノズル列NL2とは、X矢印方向に間隔NLW(
2ミリメートル)だけ離れている。従って、目標吐出位置P1(ブロックB21)に液滴
Fbが供給されてから、同じブロック群BGにある目標吐出位置P2(ブロックB12)
の直上を各ノズルN2が通過するのは、基板ステージ33が、前記目標吐出位置P1から
X矢印方向に間隔NLW+間隔W2(=2ミリメートル+70マイクロメートル)だけ移
動(走査)してからである。
このとき、X矢印方向から見て、各ノズルN1と隣接する各ノズルN2との間は、半ピ
ッチNW2(70マイクロメートル)離れていて(図4参照)、各第1ノズル列目標吐出
位置P1と隣接する各第2ノズル列目標吐出位置P2との間も半ピッチNW2(70マイ
クロメートル)離れている(図6参照)。
その結果、本実施形態では、同じブロック群BG内の第1ノズル列目標吐出位置P1と
第2ノズル列目標吐出位置P2の距離は、およそ99マイクロメートルであるので、各目
標吐出位置P1,P2に形成された、着弾径R1が80マイクロメートルの液滴Fb1は
、相互に接しない位置に配置されることとなる。
往動による液滴Fb1の着弾配置が終了すると、制御装置51は、一旦、基板ステージ
33(対向基板15)を停止する。
次に、制御装置51は、対向基板15(基板ステージ33)を復動する際の、各ビット
マップデータBMD1b,BMD2bを生成する。
各ビットマップデータBMD1b,BMD2bを生成すると、制御装置51は、Y軸モ
ータMYを駆動制御して、対向基板15を反X矢印方向にのみ移動する。
そして、対向基板15が反X矢印方向に搬送(復動)されるときに、制御装置51は、
各ノズルN1の直下を、各走査経路DL1であって、対応する第1ノズル列目標吐出位置
P1が通過するとき、各ノズルN1から液滴Fbを吐出させる。また、制御装置51は、
各ノズルN2の直下を、各走査経路DL2であって、対応する第2ノズル列目標吐出位置
P2が通過するとき、各ノズルN2から液滴Fbを吐出させる。図8(c)は、各第2ノ
ズル列目標吐出位置P2に液滴Fbが配置された状態を示す。図8(b)は、各第1ノズ
ル列目標吐出位置P1に液滴Fbが配置された状態を示す。
第2ノズル列目標吐出位置P2(図8(c)でP3で示す)、すなわち、ブロックB2
2に着弾した液滴Fbが形成する液滴Fb2は、四方、つまり、ブロックB12及びブロ
ックB21に配置されている液滴Fb1と接触する。
ブロックB22の液滴Fb2は、例えば、一方向の液滴Fb1にのみ接触した場合には
、接触した液滴Fb1と引き合って中心位置が移動することもあるが、略同時に、四方に
接触するので、接触した液滴Fb1と相互にバランスよく引き合って好適に液面を形成す
ることができる。尚、角部や縁部の第2位置としての目標吐出位置P3(ブロックB22
)に配置される液滴Fb2は、二方向もしくは三方向のブロックB12もしくはブロック
B21に配置された液滴Fb1としか接触しないが、いずれの場合も配向膜27を形成す
る必要がある範囲の液滴Fb1には接触するので、好適に液面を形成できる。
ところで、第1ノズル列NL1と第2ノズル列NL2とは、X矢印方向に間隔NLW(
2ミリメートル)だけ離れている。そのため、ノズルN2が、1のブロック群BG内の目
標吐出位置P3に液滴Fbを吐出してから、対向基板15が反X矢印方向に2ミリメート
ル−70マイクロメートルだけ移動したとき、ノズルN1が同じブロック群BG内の第1
ノズル列目標吐出位置P1(図8(d)でP4で示す)への各液滴Fbの吐出を開始する
ようになっている。
従って、ノズルN1から吐出される各液滴Fbは、図8(d)に示すように、X矢印方
向に沿って吐出間隔Wだけ離間する第2位置としての目標吐出位置P4(ブロックB11
)に順次着弾する。
目標吐出位置P4(ブロックB11)に着弾した液滴Fbは、対向基板15の上面に着
弾径R1(=80マイクロメートル)の液滴Fb2を形成すると、略同時に、四方、つま
り、ブロックB12及びブロックB21に配置されている液滴Fb1と接触する。ブロッ
クB11の液滴Fb1は、例えば、一方向の液滴Fb1にのみ接触した場合には、接触し
た液滴Fb1と引き合って中心位置が移動することもあるが、略同時に、四方に接触する
ので、接触した液滴Fb1と相互にバランスよく引き合って好適に液面を形成することが
できる。
尚、角部や縁部の目標吐出位置P4(ブロックB11)に配置される液滴Fb2は、二
方向もしくは三方向のブロックB12もしくはブロックB21に配置された液滴Fb1と
しか接触しないが、いずれの場合も配向膜27を形成する必要がある範囲の液滴Fb1に
は接触するので、好適に液面を形成できる。
復動による液滴Fb2の着弾配置が終了すると、制御装置51は、一旦、基板ステージ
33(対向基板15)を停止する。そして、制御装置51は、キャリッジ37を新たな位
置にフィードさせる。キャリッジ37がフィードした後、制御装置51は、前記と同様に
、往動する際のビットマップデータBMD1a,BMD2a、復動する際のビットマップ
データBMD1b,BMD2bをその時々で生成して、対向基板15への液滴Fb1及び
液滴Fb2の配置を繰り返して図9に示すように、対向基板15に平坦な液状膜Zが形成
される。
対向基板15は、対向電極26の上面に配向膜形成材料Fからなる液状膜Zの形成が終
了したら、焼成などにより配向膜形成材料Fに含まれる溶媒を乾燥させて、配向膜27が
形成される。
本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態によれば、吐出間隔Wを着弾径R1よりも大きくした。従って、各目
標吐出位置P1,P2に着弾する液滴Fb1を相互に接触させることなく配置することが
できた。その結果、各目標吐出位置P1,P2に配置された液滴Fb1は、引き合って、
収縮してスジを生じたり、引き寄せられてバジルを生じることがない。また、各目標吐出
位置P3,P4は、それぞれ、X矢印方向に目標吐出位置P1,P2から間隔W2だけ、
Y矢印方向には半ピッチNW2ずれているだけなので、各目標吐出位置P3,P4に配置
された液滴Fb2は、略均一に周囲の液滴Fb1に接触する。その結果、液滴Fb2がど
れか一方の液滴Fb1とだけ引き合って、収縮してスジを生じたり、引き寄せられてバル
ジを生じてしまう虞が少ない。それにより、好適に均一な膜厚の膜を基板上に形成するこ
とができる。
(2)本実施形態によれば、液滴Fb1は、ノズルN1から順次吐出配置された液滴F
bと、ノズルN2から順次吐出配置された液滴Fbとから形成した。従って、液滴吐出装
置30によって、相互に接触しない液滴Fb1を容易に形成することができる。また、液
滴Fb2は、ノズルN2から順次吐出配置された液滴Fbと、ノズルN1から順次吐出配
置された液滴Fbとから形成した。従って、液滴吐出装置30によって、液滴Fb1と接
触する液滴Fb2を容易に形成することができる。その結果、基板上により均一な膜厚の
配向膜27を容易に形成することができる。
(3)本実施形態によれば、2つの第1ノズル列目標吐出位置P1と2つの第2ノズル
列目標吐出位置P2が形成する四角形状の範囲の中央に、各目標吐出位置P3,P4を設
定した。従って、基板上の液滴Fb1にできるだけ均一に液滴Fb2を接触させることが
できた。その結果、基板上により均一な膜厚の配向膜27を形成することができる。
(4)本実施形態によれば、目標吐出位置P1の液滴Fb1のピッチNWの間を,目標
吐出位置P2の液滴Fb1によって補完した。従って、基板上により細かく相互に引き合
わない液滴Fb1を吐出することができる。さらに、目標吐出位置P3の液滴Fb2のピ
ッチNWの間を、目標吐出位置P4の液滴Fb2によって補完した。従って、基板上でよ
り細かく液滴Fb1と液滴Fb2とを接触させることができる。その結果、基板上により
均一な膜厚の配向膜27を形成することができる。
(5)本実施形態によれば、液滴Fbは同一の吐出量とした。従って、各ノズルN1,
N2から液滴Fbを吐出する液滴吐出ヘッド41の構成を簡単にすることができ、また、
各ノズルN1,N2から液滴を吐出するための制御も容易にすることができた。
(6)本実施形態によれば、配向膜形成材料Fからなる液滴Fbを吐出した。従って、
対向基板15に、膜厚の均一な配向膜27を好適に形成することができた。
(7)本実施形態によれば、液晶表示装置10の対向基板15に配向膜27を形成した
。従って、液晶表示装置10を好適に形成することができる。
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図11に従って説明する。
尚、第1実施形態が往動及び復動で、即ち、2パスで、対向基板15に液滴Fbを吐出
させて、配向膜27となる液状膜Zを形成するのに対して、第2実施形態では、往動又は
復動で、即ち、1パスで、配向膜27となる液状膜Zを形成するのが相違する。これに伴
って、第2ノズル列目標吐出位置P2の間隔が相違する。
つまり、第1ノズル列NL1と第2ノズル列NL2とは、X矢印方向に間隔NLW(2
ミリメートル)だけ離れている。そのため、先行して液滴Fbを吐出するノズル、例えば
、対向基板15を往動するときは、第1ノズル列NL1のノズルN1を、第1実施形態と
同様に、図11(a)に示すように、第1ノズル列目標吐出位置P1に、先行して液滴F
b1を着弾配置する。そして、後続の第2ノズル列NL2のノズルN2のための第2ノズ
ル列目標吐出位置P2を、図11(b)に示すように、X矢印方向に隣接する第1ノズル
列目標吐出位置P1の間に2つ設定する。具体的には、第2実施形態の2つの第2ノズル
列目標吐出位置P2は、第1実施形態の第2ノズル列目標吐出位置P2を中心にX矢印方
向及び反X矢印方向に距離αだけ偏倚した第2位置としての吐出位置P5,P6である。
本実施形態では、距離αを5マイクロメートルに設定している。
また、第2実施形態では、第1ノズル列目標吐出位置P1及び第2ノズル列目標吐出位
置P2に配置する第1の液滴としての液滴Fb3の着弾径R2は、90マイクロメートル
となるように、液滴Fbの吐出量を設定している。従って、吐出位置P5と、該吐出位置
P5に最も近い第1ノズル列目標吐出位置P1との間の距離は、95.5マイクロメート
ルとなり、該吐出位置P5と該目標吐出位置P1に着弾径R2(90マイクロメートル)
の各液滴Fb3を配置したとき、前記各液滴Fb3は相互に接触しないようになっている
。同様に、吐出位置P6と、該吐出位置P6に最も近い第1ノズル列目標吐出位置P1と
の間の距離は、95.5マイクロメートルであって、該吐出位置P6と該目標吐出位置P
1に着弾径R2(90マイクロメートル)の各液滴Fb3を配置したとき、前記各液滴F
b3は相互に接触しないようになっている。
各吐出位置P5及び各吐出位置P6の位置座標を演算すると、制御装置51は、ノズル
列NL2から液滴Fbを吐出させるためのビットマップデータBMD5を生成して格納す
るようになっている。
ビットマップデータBMD5は、対向基板15上の各吐出位置P5及び各吐出位置P6
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、各圧電素子PZ2のオンあるいはオフを規定したデータである。つまり、ビッ
トマップデータBMD5は、各吐出位置P5及び各吐出位置P6を合成して生成されてい
る。そして、ビットマップデータBMD5は、各ノズルN2の直下を、対応する各吐出位
置P5又は各吐出位置P6が通過するたびに、液滴Fbを吐出させるように規定される。
つまり、本実施形態では、ノズルN1からはビットマップデータBMD1aに基づいて
液滴Fbが吐出され、ノズルN2からはビットマップデータBMD5に基づいて液滴Fb
が吐出されるようになっている。
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。
この状態から、入力装置52を操作して着弾径情報Irを制御装置51に入力する。す
ると、制御装置51は、着弾径情報Irに基づくビットマップデータBMD1a,BMD
5を生成して格納し、キャリッジ37を配置移動する。各ノズルN1の走査経路DL1を
対応する第1ノズル列目標吐出位置P1上にセットして、各ノズルN2の走査経路DL2
を対応する各吐出位置P5,P6上にセットされると、制御装置51は、基板ステージ3
3(対向基板15)のX矢印方向への搬送(走査)を開始する。
対向基板15が吐出ヘッド41に対してX矢印方向に走査されると、第1ノズル列NL
1の各ノズルN1の直下を、第1ノズル列目標吐出位置P1が通過する。第1ノズル列N
L1の各ノズルN1の直下を、第1ノズル列目標吐出位置P1が通過するごとに、ノズル
N1から吐出される各液滴Fbは、図11(a)に示すように、X矢印方向に沿って吐出
間隔W(=140マイクロメートル)だけ離間する第1ノズル列目標吐出位置P1(ブロ
ックB21)に順次着弾配置される(第1吐出工程)。
ところで、第1ノズル列NL1と第2ノズル列NL2とは、X矢印方向に間隔NLW(
2ミリメートル)だけ離れている。従って、ノズルN1が、1つのブロック群BG内の第
1ノズル列目標吐出位置P1に液滴Fbを吐出してから、対向基板15がX矢印方向に所
定間隔走査して、第2ノズル列NL2の直下を、同じブロック群BG内の吐出位置P5及
び吐出位置P6が通過すると、図11(b)に示すように、該ノズルN2から各液滴Fb
を吐出させる(第2吐出工程)。
尚、第1ノズル列目標吐出位置P1から同じブロックB内の吐出位置P5(第2ノズル
列目標吐出位置P2)までのX矢印方向の間隔W5は、間隔W2から距離α(=5マイク
ロメートル)を引いた長さ(=65マイクロメートル)である。また、第1ノズル列目標
吐出位置P1から同じブロックB内の吐出位置P6(第2ノズル列目標吐出位置P2)ま
でのX矢印方向の間隔W6は、間隔W2に距離αを加えた長さ(=75マイクロメートル
)である。
つまり、まず、第1ノズル列目標吐出位置P1(ブロックB21)に液滴Fbが供給さ
れる。その後、同じブロック群BGにある吐出位置P5(ブロックB12内)に各ノズル
N2からの液滴Fbが配置されるのは、前記第1ノズル列目標吐出位置P1から基板ステ
ージ33がX矢印方向に間隔NLW+間隔W5(=2ミリメートル+65マイクロメート
ル)移動(走査)してからである。また同様に、同じブロック群BGにある吐出位置P6
(ブロック12内)に各ノズルN2からの液滴Fbが配置されるのは、前記第1ノズル列
目標吐出位置P1から基板ステージ33がX矢印方向に間隔NLW+間隔W6(=2ミリ
メートル+75マイクロメートル)移動(走査)してからである。
すなわち、制御装置51は、各ノズルN2の直下を、吐出位置P5もしくは吐出位置P
6が通過するタイミングで、各圧電素子PZ2に、波形データWD2に対応する圧電素子
駆動信号COM2を供給することになる。
吐出位置P5に液滴Fb3が着弾配置され、次に吐出位置P6に液滴Fb3が着弾配置
されると、既に吐出位置P5に配置されている液滴Fb3と接触結合する。
接触結合した、吐出位置P5の液滴Fb3と吐出位置P6の液滴Fb3は、1つの第2
の液滴としての液滴Fb4を形成する。両吐出位置P5,P6の両液滴Fb3を合わせた
中心位置は、第1実施形態での第2ノズル列目標吐出位置P2となることから、液滴Fb
4は、第1実施形態での第2ノズル列目標吐出位置P2(ブロックB12)を中心に形成
されている。結合した直後の液滴Fb4の径は、およそ着弾径R2(=90マイクロメー
トル)に長さ2α(=10マイクロメートル)を加えた値であるが、液滴Fb4の重量(
液量)は、その径では安定しない重量になっているので、液滴Fb4の径は、大きく広が
っていく。
やがて、図11(c)に示すように、広がった液滴Fb4は、略同時に、四方、つまり
、ブロックB21に配置されている液滴Fb3と接触する。ブロックB12の液滴Fb4
は、例えば、一方向の液滴Fb3にのみ接触した場合には、接触した液滴Fb3と引き合
ってその中心位置が移動することもあるが、略同時に、四方に接触するので、接触した液
滴Fb3と相互にバランスよく引き合って好適に液面を形成することができる。尚、角部
や縁部のブロックB12に形成される液滴Fb4は、二方向もしくは三方向のブロックB
21に配置された液滴Fb3としか接触しないが、いずれの場合も配向膜27を形成する
必要がある範囲の液滴Fb3には接触するので、好適に液面を形成できる。
往動して、各目標吐出位置P1及び各吐出位置P5,P6への液滴Fbの着弾配置を終
えると、制御装置51は、X軸モータMXを停止制御して、基板ステージ33(対向基板
15)のX矢印方向への搬送を停止する。
次に、制御装置51は、キャリッジ37をY矢印方向に移動(フィード)して、同様な
方法で、対向基板15への液滴Fbの着弾配置を繰り返す。
そして、対向基板15は、対向基板15の上面に配向膜形成材料Fよりなる液状膜Zの
形成が終了したら、焼成などにより配向膜形成材料Fに含まれる溶媒を乾燥させて、配向
膜27が形成される。
本実施形態によれば、前記第1実施形態の効果に加えて以下のような効果を得ることが
できる。
(1)本実施形態によれば、同じブロックB12に、ノズルN2から2つの液滴Fb3
を配置して、該2つの液滴Fb3を接触結合させて液滴Fb4を形成し、該液滴Fb4を
ノズルN1が形成した液滴Fb3に接触するようにした。従って、液滴吐出ヘッド41を
一度走査するだけで、対向基板15上に、液滴Fb3と液滴Fb4とを結合させて液状膜
Zを形成することができた。その結果、より早く、対向基板15上に配向膜形成材料Fか
らなる液状膜Zを形成して、配向膜27を形成することができる。
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、液滴吐出装置30によって、対向基板15には、配向膜27を形
成した。しかし、これに限らず、素子基板14や対向基板15のその他の膜や層を形成し
てもよいし、成膜工程におけるレジストなどを形成してもよい。
・上記実施形態では、液晶表示装置10の対向基板15に配向膜27を形成した。しか
し、これに限らず、基板は、どのような基板でもよい。例えば、液晶表示装置以外の電気
光学装置として、有機エレクトロルミネッセンス装置、電気泳動表示装置などの基板でも
よい。
・上記実施形態では、吐出ヘッド41は、X矢印方向に平行に2つのノズル列NL1,
NL2を備えた。しかし、これに限らず、ノズル列は1つでもよい。
この場合、第1実施形態においては、基板ステージ33をX矢印方向に走査して、全て
の目標吐出位置P1に液滴Fbを吐出して、キャリッジ37をY矢印方向に間隔W2だけ
フィードしてから、基板ステージ33を反X矢印方向に走査して、目標吐出位置P2に液
滴Fbを吐出する。次に、基板ステージ33をX矢印方向に走査して、全ての目標吐出位
置P3に液滴Fbを吐出して、キャリッジ37を反Y矢印方向に間隔W2だけフィードし
てから、基板ステージ33を反X矢印方向に走査して、目標吐出位置P4に液滴Fbを吐
出すればよい。
また、第2実施形態においては、基板ステージ33をX矢印方向に走査して、全ての目
標吐出位置P1に液滴Fbを吐出して、キャリッジ37をY矢印方向に間隔W2だけフィ
ードしてから、基板ステージ33を反X矢印方向に走査して、吐出位置P5,P6に液滴
Fbを吐出すればよい。
・上記実施形態では、吐出ヘッド41は、X矢印方向に平行に2つのノズル列NL1,
NL2を備えた。しかし、これに限らず、ノズル列は2つより多くてもよい。
・上記実施形態では、ノズル列NL1,NL2は、それぞれ吐出ヘッド駆動回路55,
56によって吐出制御された。しかし、これに限らず、両ノズルN1,N2は同一の吐出
ヘッド駆動回路で吐出制御されてもよいし、もしくは、より多くの吐出ヘッド駆動回路で
吐出制御されてもよい。
・上記実施形態では、目標吐出位置P1と目標吐出位置P2は、X矢印方向に吐出間隔
Wの半分の間隔W2だけずらした。しかし、これに限らず、X矢印方向の間隔W2より小
さくてもよい。つまり、第1実施形態においては、先に配置した液滴Fb1に後から配置
した液滴Fb2が好適に接触し、同様に、第2実施形態においては、先に配置した、液滴
Fb3に後から配置した液滴Fb4が好適に接触する間隔であればよい。
液晶表示装置を示す斜視図。 図1のA−A線から見た液晶表示装置を示す断面図。 滴吐出装置を示す斜視図。 液滴吐出ヘッドを示す斜視図。 液滴吐出ヘッドを示す側面図。 目標位置を説明するための説明図。 パターン形成のため基板の表面に対応付けられたブロックを示す模式図。 第1実施形態の対向基板上に配置された液滴を説明する図であって、(a)は往動の走査で第1のノズル列が液滴を配置した状態を示す図、(b)は往動の走査で第2のノズル列が液滴を配置した状態を示す図、(c)は復動の走査で第2のノズル列が液滴を配置した状態を示す図、(d)は復動の走査で第1のノズル列が液滴を配置した状態を示す図。 第1実施形態で配置された配向膜形成材料の模式図。 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図。 第2実施形態対向基板上に配置された液滴を説明する図であって、(a)は第1のノズル列が液滴を配置した状態を示す図、(b)は第2のノズル列が液滴を配置した状態を示す図、(c)は第2のノズル列が配置した液滴が広がった状態を示す図。
符号の説明
Fb,Fb1,Fb2,Fb3,Fb4…液滴、Z…液状膜、10…液晶表示装置、13
…液晶パネル、14…素子基板、15…対向基板、17…液晶、24,27…配向膜、2
6…対向電極、30…液滴吐出装置、31…基台、33…基板ステージ、34…載置面、
37…キャリッジ、38…インクタンク、41…液滴吐出ヘッド、51…制御装置。

Claims (9)

  1. 液滴吐出手段にて機能液状体を液滴にして相対移動する基板に吐出して、前記基板に液
    状膜を形成する成膜方法であって、
    前記基板に前記液滴が相互に接触しない複数の第1位置に、第1の液滴をそれぞれ着弾
    配置した後に、前記着弾配置された各第1の液滴の間の第2位置に、第2の液滴を着弾配
    置して、前記第2の液滴を、隣接する複数の第1の液滴と接触させて、液状膜を形成する
    ことを特徴とする成膜方法。
  2. 請求項1に記載の成膜方法において、
    前記第1位置は、等間隔に設けられ、
    前記第2位置は、隣接する4つの第1位置で形成する四角形状の範囲内に設けられ、そ
    の第2位置に第2の液滴が配置されることを特徴とする成膜方法。
  3. 請求項2に記載の成膜方法において、
    前記第2の液滴は、隣接する4つの第1位置で形成する四角形状の範囲内に複数配置さ
    れることを特徴とする成膜方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の成膜方法において、
    第1の液滴を形成する液滴と、第2の液滴を形成する液滴とは、同じ吐出量であること
    を特徴とする成膜方法。
  5. 液滴吐出手段にて配向膜形成材料を液滴にして相対移動する液晶表示装置用基板に吐出
    して、前記液晶表示装置用基板に配向膜を形成する配向膜形成方法であって、
    前記液晶表示装置用基板の前記液滴が相互に接触しない複数の第1位置に、第1の液滴
    をそれぞれ着弾配置した後に、前記着弾配置された各第1の液滴の間の第2位置に、第2
    の液滴を着弾配置して、前記第2の液滴を、隣接する複数の第1の液滴と接触させて、配
    向膜を形成する工程を有することを特徴とする配向膜形成方法。
  6. 基板との相対走査により当該基板に対して所定ピッチの走査軌跡を描くように配設され
    た複数のノズルから、機能液状体を液滴として吐出して前記基板上に液状膜を形成する成
    膜方法であって、
    複数の前記液滴を前記基板上で相互に接触しないように前記ノズルから吐出する第1吐
    出工程と、
    前記第1吐出工程で配置された液滴の間の位置に対し、当該液滴と相互に接触する他の
    前記液滴を前記ノズルから吐出する第2吐出工程と、を有し、
    前記第1吐出工程において各前記ノズルから吐出される前記液滴は、走査方向に所定間
    隔で配置され、
    前記第2吐出工程において互いに隣接する走査軌跡に係るノズルから吐出される前記液
    滴は、互いに走査方向に対して異なる位置に配置されることを特徴とする成膜方法。
  7. 請求項6に記載の成膜方法において、
    前記第2吐出工程において互いに隣接する走査軌跡に係るノズルから吐出される前記液
    滴は、互いに走査方向に対して前記所定間隔の略半間隔分異なる位置に配置されることを
    特徴とする成膜方法。
  8. 請求項6又は7に記載の成膜方法において
    前記所定ピッチおよび前記所定間隔は、前記基板上に配置された状態における前記液滴
    の直径の1ないし2倍であることを特徴とする成膜方法。
  9. 液晶表示装置用基板との相対走査により当該基板に対して所定ピッチの走査軌跡を描く
    ように配設された複数のノズルから、配向膜形成材料を液滴として吐出して前記液晶表示
    装置用基板上に配向膜を形成する配向膜形成方法であって、
    複数の前記液滴を前記液晶表示装置用基板上で相互に接触しないように前記ノズルから
    吐出する第1吐出工程と、
    前記第1吐出工程で配置された液滴の間の位置に対し、当該液滴と相互に接触する他の
    前記液滴を前記ノズルから吐出する第2吐出工程と、を有し、
    前記第1吐出工程において各前記ノズルから吐出される前記液滴は、走査方向に所定間
    隔で配置され、
    前記第2吐出工程において互いに隣接する走査軌跡に係るノズルから吐出される前記液
    滴は、互いに走査方向に対して異なる位置に配置されることを特徴とする成膜方法。
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