JP2008221131A - 液滴吐出装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜材料の使用量を抑制させて膜厚の均一性を向上させた液滴吐出装置および液
晶表示装置を提供する。
【解決手段】吐出ヘッド１６が、ノズル列ＮＲの副走査方向（＋Ｙ方向）であって、かつ
、ノズル列ＮＲの主走査方向（＋Ｘ方向）に、基板Ｓに向かって延びる板状の摺接部材２
０を有する。そして、ステージが基板Ｓを主走査するとき、摺接部材２０が吐出ヘッド１
６とともに基板Ｓに対して相対的に移動し、先行する液状膜ＦＬと後続する液状膜ＦＬと
の重畳領域ＯＡのみに摺接する。
【選択図】図７

Description

本発明は、液滴吐出装置および液晶表示装置に関する。

液晶表示装置においては、液晶分子の配向方向を規定するために、配向処理の施された
配向膜を利用する。この配向膜の製造方法としては、生産性の向上と製造コストの低減を
図るために、液滴吐出装置を用いるインクジェット法が鋭意開発されている。

液滴吐出装置は、配向膜材料を含む液状体を液滴として吐出するノズルと、複数のノズ
ルを有して基板に対して相対移動する吐出ヘッドとを有し、吐出ヘッドと基板とを主走査
方向に沿って相対移動させながら選択するノズルに液滴を吐出させる。そして、配向膜材
料を含む液状膜を基板の主走査方向に沿って順に描画し、この液状膜を乾燥させることに
よって配向膜を形成する。

液滴吐出装置では、配向膜のサイズが吐出ヘッドの走査幅より大きくなると、主走査方
向と交差する副走査方向に沿って基板と吐出ヘッドとを相対移動させ、吐出ヘッドと基板
とを再び主走査方向に沿って相対移動させる、すなわち、吐出ヘッドを改行走査させる。
この改行走査においては、先行の走査によって吐出される液滴が、後続の走査によって吐
出される液滴よりも早く乾燥し始める。この結果、後続の走査領域に着弾する液状体の一
部が先行の走査領域に流動し、走査経路の境界において主走査方向に連続する筋状の膜厚
段差（以下単に、スジムラという。）を形成してしまう。

そこで、液滴吐出装置においては、配向膜の膜厚均一性を向上させるために、従来から
、上記のスジムラを解消させる提案がなされている。特許文献１と特許文献２は、それぞ
れ主走査方向と交差する副走査方向に沿って複数の吐出ヘッドを配列させ、基板の副走査
方向の全幅にわたる液滴を一度に吐出させて、スジムラの原因となる改行走査を回避させ
る。特許文献３は、基板の表面から所定の距離だけ離間するローラを、基板の表面に形成
された塗布膜の全面にわたって押し当て、ローラの物理的な力により塗布膜の膜厚を較正
させる。
特開２００４−２５５３３５号公報 特開２００５−９５８３５号公報 特開２００３−２８４９９２号公報

液滴吐出装置に利用される吐出ヘッドは、ノズルの配列方向の端部に、アクチュエータ
を駆動させるための入力端子やノズルの加工精度を確保させるためのスペースなど、ノズ
ルを配列できないデッドスペースを有する。こうした吐出ヘッドをノズルの配列方向に沿
って配列させる構成は、各デッドスペースの走査経路上に液滴を吐出できないため、結果
的に複数回の改行走査が必要となる。

特許文献１と特許文献２は、複数の吐出ヘッドを千鳥状や階段状に配置させて、各デッ
トスペースの走査方向に、隣接する他の吐出ヘッドのノズル列を配置させる。これによれ
ば、デッドスペースの走査経路上に他のノズル列の走査経路を重ねることができるため、
デッドスペースに起因する改行走査を無くすことができる。

しかしながら、特許文献１と特許文献２は、ノズル列の各々を隣接するノズル列の走査
方向に配置させるため、隣接するノズル列の走査経路の境界においては、液滴の吐出タイ
ミングに時差を生じる。基板に着弾する液滴は、そのサイズが数ｎｇ〜数十ｎｇであるた
め、こうした吐出タイミングの時差によって乾燥状態に大きな差異を生じる。この結果、
特許文献１と特許文献２に開示される技術では、隣接する吐出ヘッドの境界において膜厚
段差を形成し、配向膜のスジムラを完全に解消させることが困難である。

また、特許文献３では、膜厚を較正するためのローラが塗布膜の全体にわたって押し当
てられるため、塗布膜を構成する液状体の殆どがローラの表面に付着して取り除かれる。
この結果、特許文献３に開示される技術を液滴吐出装置に適用する場合には、配向膜材料
の使用量の増加を招き、インクジェット法の利点である原材料の低減を達成させ難くする
。

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、薄膜材料の使
用量を抑制させて膜厚の均一性を向上させた液滴吐出装置および液晶表示装置を提供する
ことである。

本発明の液滴吐出装置は、基板の上に液滴を吐出する液滴吐出装置であって、一方向に
配列した複数のノズルからなるノズル列を有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドと前記基
板とを相対移動させて、前記吐出ヘッドから見て前記一方向と交差する主走査方向に前記
基板を相対的に移動させ、前記吐出ヘッドが吐出する液滴によって前記主走査方向に延び
る液状膜を描画させる主走査手段と、前記吐出ヘッドと前記基板とを相対移動させて、前
記吐出ヘッドから見て前記主走査方向と交差する副走査方向に前記基板を相対的に移動さ
せ、複数の前記液状膜を前記副走査方向に併設させる副走査手段と、前記ノズル列の前記
副走査方向であって、かつ、前記主走査方向に配設されて、前記吐出ヘッドから前記基板
に向けて突出し、先行する主走査によって形成される前記液状膜と後続する主走査によっ
て形成される前記液状膜との重畳領域に摺接する摺接部材と、を備えた。

本発明の液滴吐出装置によれば、吐出ヘッドに設けられた摺接部材が、吐出ヘッドとと
もに基板に対して相対的に移動し、先行する液状膜と後続する液状膜との重畳領域にのみ
摺接する。したがって、重畳領域における薄膜成分を撹拌させることができ、液滴の吐出
タイミングの差に起因する膜厚段差を平坦化させることができる。しかも、摺接部材に液
状体が付着する場合であっても、液状体の減少量を重畳領域にのみ限定させることができ
る。この結果、薄膜材料の使用量を抑制させて膜厚の均一性を向上させることができる。

本発明の液滴吐出装置は、基板の上に液滴を吐出する液滴吐出装置であって、一方向に
配列した複数のノズルからなる第一ノズル列を有する第一吐出ヘッドと、前記一方向に配
列した複数のノズルからなる第二ノズル列を有する第二吐出ヘッドとを搭載し、前記一方
向と交差する主走査方向から見て前記第一吐出ヘッドの一側と前記第二吐出ヘッドの他側
とを重なり合うように配置させた吐出ヘッドユニットと、前記吐出ヘッドユニットと前記
基板とを相対移動させて、前記吐出ヘッドユニットから見て前記主走査方向に前記基板を
相対的に移動させ、前記第一吐出ヘッドと前記第二吐出ヘッドとが吐出する液滴によって
、それぞれ前記基板の上に前記主走査方向に延びる第一液状膜と第二液状膜を描画させる
走査手段と、前記第一吐出ヘッドと前記第二吐出ヘッドとが重なり合う領域の前記主走査
方向に配設されて、前記吐出ヘッドユニットから前記基板に向けて突出し、前記第一液状
膜と前記第二液状膜との重畳領域に摺接する摺接部材と、を備えた。

本発明の液滴吐出装置によれば、吐出ヘッドユニットに設けられた摺接部材が、吐出ヘ
ッドユニットとともに基板に対して相対的に移動し、第一液状膜と第二液状膜との重畳領
域にのみ摺接する。したがって、重畳領域における薄膜成分を撹拌させることができ、吐
出タイミングの差に起因する膜厚段差を平坦化させることができる。しかも、摺接部材に
液状体が付着する場合であっても、液状体の減少量を重畳領域にのみ限定させることがで
きる。この結果、薄膜材料の使用量を抑制させて膜厚の均一性を向上させることができる
。

この液滴吐出装置において、前記摺接部材は、前記重畳領域の外側に向かって摺接力を
軽減させる構成が好ましい。
この液滴吐出装置によれば、摺接部材が、重畳領域の外側に向かって低い摺接力の下で
摺接する。したがって、重畳領域と他の領域との境界を、より連続的にさせることができ
、膜厚の均一性を、さらに向上させることができる。

この液滴吐出装置において、前記摺接部材は、刷毛体であってもよい。
本発明の液晶表示装置は、液晶分子を封入する基板に薄膜を備えた液晶表示装置であっ
て、前記薄膜は、上記の液滴吐出装置を用いて形成された。

本発明の液晶表示装置によれば、薄膜材料の使用量を抑制させて膜厚の均一性を向上さ
せた液晶表示装置を提供することができる。

（第一実施形態）
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。図１は、液滴吐
出装置１０を示す斜視図である。

図１において、液滴吐出装置１０は、直方体形状に形成された基台１１を有する。基台
１１の上面には、基台１１に設けられたステージモータの出力軸に駆動連結されるステー
ジ１２が取着されている。ステージ１２は、基板Ｓを載置して位置決め固定し、ステージ
モータが正転又は逆転するとき、基台１１の長軸方向に沿って所定の速度で往復移動して
基板Ｓを走査させる。

ここで、図１の右下から左上に向かう方向を＋Ｘ方向（主走査方向）とし、＋Ｘ方向の
反対方向、すなわち、図１の左上から右下に向かう方向を−Ｘ方向という。また、ステー
ジ１２が、この＋Ｘ方向に沿って基板Ｓを走査する動作を、「主走査」という。なお、基
板Ｓとしては、例えば、液晶表示装置に利用される平面板状あるいは円盤状のガラス基板
や半導体装置に利用される円盤状のシリコン基板を用いることができる。

基台１１の上側には、門型に形成されたガイド部材１３が基台１１を跨ぐように架設さ
れ、そのガイド部材１３の上側には、インクＩｋを貯留するインクタンク１４が搭載され
ている。インクタンク１４は、貯留する液状体としてのインクＩｋを所定の圧力で導出可
能にする。インクＩｋとしては、例えば、ポリイミドなどの配向性高分子を薄膜成分とし
て含む配向膜インク、あるいは、ノボラック系樹脂などの感光性樹脂を薄膜成分として含
むレジスト膜インクなどを用いることができる。

ガイド部材１３の下側には、ガイド部材１３に設けられたキャリッジモータの出力軸に
駆動連結されるキャリッジ１５が取着され、そのキャリッジ１５の下側には、吐出ヘッド
１６が搭載されている。キャリッジ１５は、キャリッジモータが正転又は逆転するとき、
基台１１の短軸方向に沿って往復移動して吐出ヘッド１６を走査させる。

ここで、図１の右上から左下に向かう方向を＋Ｙ方向（副走査方向）とし、＋Ｙ方向の
反対方向、すなわち、図１の左下から右上に向かう方向を−Ｙ方向という。キャリッジ１
５が、この−Ｙ方向に沿って吐出ヘッド１６を走査し、吐出ヘッド１６から見て、基板Ｓ
を相対的に＋Ｙ方向に走査する動作を、「副走査」という。

基台１１の左側には、メンテナンス機構１７が配設されている。メンテナンス機構１７
は、吐出ヘッド１６の吐出状態を安定させるため、吐出ヘッド１６に対してクリーニング
やフラッシングを行う際に利用される。

図２は、吐出ヘッド１６をステージ１２から見た斜視図であり、図３および図４は、そ
れぞれ吐出ヘッド１６の走査経路を模式的に示す平面図である。また、図５は、図２のＡ
−Ａ断面図である。

図２において、吐出ヘッド１６の上側（図１の下側）には、ノズルプレート１８が備え
られている。ノズルプレート１８の上面には、基板Ｓと平行のノズル形成面１８ａが形成
されている。そのノズル形成面１８ａには、ノズル形成面１８ａの法線方向に貫通する１
８０個のノズルＮが副走査方向に沿って等間隔に配列されて、１列のノズル列ＮＲを構成
している。

ここで、ノズル列ＮＲの副走査方向の幅をノズル列幅Ｗとし、ノズルＮの形成ピッチを
ノズルピッチＷＮという。また、ステージ１２に載置された基板Ｓが吐出ヘッド１６の直
下に位置するとき、そのノズル形成面１８ａと基板Ｓとの間の距離を、プラテンギャップ
という。

ノズル形成面１８ａにおいて、ノズル列ＮＲの副走査方向（＋Ｙ方向）であって、かつ
、ノズル列ＮＲの主走査方向（＋Ｘ方向）には、上方（図１の下方）に向かって延びる板
状の摺接部材２０が配設されている。摺接部材２０は、可撓性の繊維からなる刷毛体であ
って、主走査方向から見て、その先端部が上方（図１の下方）に突出する円弧状に形成さ
れている。摺接部材２０は、その先端部とノズル形成面１８ａとの間の距離が、摺接距離
Ｈからなり、その摺接距離Ｈが上記プラテンギャップよりも若干長い距離に形成されてい
る。

吐出ヘッド１６の下側（図１の上側）には、ヘッド基板２１が設けられ、そのヘッド基
板２１の一側端には、入力端子２１ａが設けられている。入力端子２１ａには、吐出ヘッ
ド１６を駆動するための所定の駆動信号が入力される。

図３において、ノズル列ＮＲは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、基板Ｓに対
して相対移動し、基板Ｓの表面Ｓａ上において、ノズル列幅Ｗを有して主走査方向に延び
る帯状の走査経路Ｒを描く。図４において、ノズル列ＮＲは、ステージ１２が基板Ｓをノ
ズル列幅ＷにノズルピッチＷＮを加えた距離だけ副走査し、再び基板Ｓを主走査するとき
、すなわち、基板Ｓを改行走査するとき、基板Ｓの表面Ｓａ上において、先行の走査経路
Ｒと隣接する後続の走査経路Ｒを描く。

この際、摺接部材２０は、基板Ｓから見てノズル列ＮＲに追従し、後続の走査経路Ｒが
形成されるたびに、先行の走査経路Ｒと後続の走査経路Ｒとの境界上を移動する。
図５において、各ノズルＮの上側には、それぞれインクタンク１４に連通するキャビテ
ィ２２が形成されている。各キャビティ２２は、それぞれインクタンク１４が導出するイ
ンクＩｋを貯留し対応するノズルＮに供給する。各キャビティ２２の上側には、上下方向
に振動可能な振動板２３が貼り付けられて、対応するキャビティ２２の容積を拡大及び縮
小可能にする。振動板２３の上側には、それぞれ圧電素子ＰＺが配設されている。各圧電
素子ＰＺは、それぞれ圧電素子ＰＺを駆動するための駆動波形信号が入力されるとき、上
下方向に収縮及び伸張して対応する振動板２３を振動させる。

各キャビティ２２は、それぞれ対応する振動板２３が振動するとき、対応するノズルＮ
のメニスカスを上下方向に振動させて、駆動波形信号に応じた所定の重量のインクＩｋを
、対応するノズルＮから液滴Ｄとして吐出させる。吐出される各液滴Ｄは、それぞれ基板
Ｓに向かって飛行し、ノズルＮと相対向する表面Ｓａに着弾する。着弾後の各液滴Ｄは、
それぞれ表面Ｓａの上において濡れ広がり、合一した液状膜ＦＬを形成する。

図６および図７は、表面Ｓａに規定される液滴Ｄの吐出位置と、吐出位置の各々に対応
付けられるノズルＮとを模式的に示す図（以下単に、ドットパターンという。）である。
図６において、表面Ｓａの走査経路Ｒは、一点鎖線で示すドットパターン格子によって
仮想分割されている。ドットパターン格子とは、主走査方向における液滴Ｄの吐出間隔と
、副走査方向における液滴Ｄの吐出間隔とによって規定される格子である。液滴Ｄの吐出
・非吐出は、このドットパターン格子の格子点Ｐごとに規定される。各格子点Ｐに向けて
液滴Ｄを吐出するノズルＮには、基板Ｓを主走査するときに、対応する格子点Ｐの直上を
通過するノズルＮが選択される。

各ノズルＮは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、それぞれ先行の走査経路Ｒに
規定される各格子点Ｐの上を通過し、駆動波形信号に応じ、対応する格子点Ｐに向けて液
滴Ｄを吐出する。そして、各ノズルＮは、先行の走査経路Ｒに広がる液状膜ＦＬを描画す
る。また、図７において、各ノズルＮは、ステージ１２が基板Ｓを改行走査するとき、そ
れぞれ後続の走査経路Ｒに規定される各格子点Ｐ上を通過し、駆動波形信号に応じ、対応
する格子点Ｐに向けて液滴Ｄを吐出する。そして、各ノズルＮは、後続の走査経路Ｒに広
がる液状膜ＦＬを描画し、先行の液状膜ＦＬと合一させる。

先行の液状膜ＦＬは、後続の液状膜ＦＬよりも早く乾燥を開始し、後続する液状膜ＦＬ
のインクＩｋを先行の液状膜ＦＬに向けて流動させる。すなわち、先行の液状膜ＦＬと後
続の液状膜ＦＬとが重なり合う重畳領域ＯＡにおいては、後続の液状膜ＦＬからインクＩ
ｋが副走査方向（＋Ｙ方向）に流動し、各液状膜ＦＬから隆起する段差部が形成される。

この際、摺接部材２０は、基板Ｓから見て、ノズル列ＮＲの描画動作に追従する。そし
て、ノズル列ＮＲが後続する液状膜ＦＬを形成するとき、摺接部材２０は、重畳領域ＯＡ
に摺接して段差部の薄膜成分を撹拌する。また、摺接部材２０は、その先端部が断面円弧
状に形成されるため、先行の液状膜ＦＬおよび後続の液状膜ＦＬに対する摺接力を、重畳
領域ＯＡから離間するに従って徐々に軽減する。これによって、重畳領域ＯＡの段差部が
平坦化されて、先行の液状膜ＦＬと後続の液状膜ＦＬとが連続的に合一する。

次に、上記液滴吐出装置１０の電気的構成を図８および図９に従って説明する。図８は
、液滴吐出装置１０の電気的構成を示すブロック回路図であり、図９は、ヘッド駆動回路
の電気的構成を示すブロック回路図である。

図８において、制御手段を構成する制御装置３０は、液滴吐出装置１０に各種の処理動
作を実行させるものである。制御装置３０は、外部Ｉ／Ｆ３１と、ＣＰＵなどからなる制
御部３２と、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭを含み各種のデータを格納するＲＡＭ３３と、各種制
御プログラムを格納するＲＯＭ３４とを有する。また、制御装置３０は、クロック信号を
生成する発振回路３５と、圧電素子ＰＺを駆動するための駆動波形信号を生成する駆動波
形生成回路３６と、各種の信号を送信する内部Ｉ／Ｆ３８とを有する。

制御装置３０は、外部Ｉ／Ｆ３１を介して、入出力装置３７に接続されている。また、
制御装置３０は、内部Ｉ／Ｆ３８を介して、ステージ１２やキャリッジ１５を走査するた
めのモータ駆動回路３９に接続されている。また、制御装置３０は、内部Ｉ／Ｆ３８を介
して、吐出ヘッド１６を駆動制御するためのヘッド駆動回路４０に接続されている。

入出力装置３７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、液晶ディスプ
レイなどを有した外部コンピュータである。入出力装置３７は、ＲＯＭまたはハードディ
スクに記憶された制御プログラムに従って液滴吐出装置１０を駆動させるための各種の制
御信号を外部Ｉ／Ｆ３１に出力する。外部Ｉ／Ｆ３１は、入出力装置３７から描画データ
Ｉｐを受信する。

描画データＩｐとは、表面Ｓａに対する走査経路Ｒの位置に関するデータ、ステージ１
２の走査速度に関するデータ、ドットパターン格子の各格子点Ｐに対し液滴Ｄの吐出・非
吐出を規定するデータなど、液滴Ｄを吐出させるための各種のデータである。

ＲＡＭ３３は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファとして利用される。ＲＯＭ
３４は、制御部３２が実行する各種の制御ルーチンと、その制御ルーチンを実行するため
の各種のデータとを格納する。

発振回路３５は、各種のデータや各種の駆動信号を同期させるためのクロック信号を生
成する。発振回路３５は、例えば、各種のデータをシリアル転送する時に用いる転送クロ
ックＣＬＫを生成する。発振回路３５は、シリアル転送される各種のデータをパラレル変
換時するときに用いるラッチ信号ＬＡＴを、液滴Ｄの吐出周期ごとに生成する。

駆動波形生成回路３６は、各種の駆動波形信号ＣＯＭを生成するための波形データを所
定のアドレスに対応させて格納する。駆動波形生成回路３６は、制御部３２が読み出す波
形データを吐出周期のクロック信号ごとにラッチしてアナログ信号に変換し、そのアナロ
グ信号を増幅して駆動波形信号ＣＯＭを生成する。

制御部３２は、外部Ｉ／Ｆ３１が受信した入出力装置３７からの描画データＩｐをＲＡ
Ｍ３３に一時的に格納して中間コードに変換する。制御部３２は、ＲＡＭ３３に格納する
中間コードデータを読み出してドットパターンデータを生成する。ドットパターンデータ
とは、ドットパターン格子の格子点Ｐの各々に関して液滴Ｄを吐出させるか否かを対応付
けるデータである。

制御部３２は、１回の主走査分に相当するドットパターンデータを生成すると、ドット
パターンデータを用いて転送クロックＣＬＫに同期したシリアルデータを生成し、内部Ｉ
／Ｆ３８を介して、そのシリアルデータをヘッド駆動回路４０にシリアル転送する。

ここで、ドットパターンデータを用いて生成されるシリアルデータを、シリアルパター
ンデータＳＩという。シリアルパターンデータＳＩは、液滴Ｄの吐出・非吐出を規定する
ためのビットの値をノズルＮの数量、すなわち１８０個分だけ有するデータであって、吐
出周期ごとに順次生成される。

制御部３２は、内部Ｉ／Ｆを介してモータ駆動回路３９に接続されて、モータ駆動回路
３９に対応する駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路３９は、制御部３２からの駆動
制御信号に応答し、内部Ｉ／Ｆ３８を介してステージ１２とキャリッジ１５を移動させる
、すなわち、基板Ｓを主走査および副走査させる。

次に、ヘッド駆動回路４０について以下に説明する。図９において、ヘッド駆動回路４
０は、シフトレジスタ４１と、ラッチ４２と、レベルシフタ４３と、アナログスイッチ４
４とを有する。

シフトレジスタ４１は、制御装置３０がシリアルパターンデータＳＩをシリアル転送す
るとき、シリアルパターンデータＳＩを転送クロックＣＬＫによって順次シフトさせて１
８０ビットのシリアルパターンデータＳＩを格納する。ラッチ４２は、制御装置３０がラ
ッチ信号ＬＡＴを入力するとき、シフトレジスタ４１に格納されるシリアルパターンデー
タＳＩをラッチしてシリアル／パラレル変換し、パラレルパターンデータＰＩとしてレベ
ルシフタ４３に出力する。

レベルシフタ４３は、ラッチ４２がパラレルパターンデータＰＩを出力するとき、パラ
レルパターンデータＰＩをアナログスイッチ素子の駆動電圧レベルに昇圧して、各圧電素
子ＰＺに対応する１８０個の開閉信号を生成する。

アナログスイッチ４４は、各圧電素子ＰＺに対応する１８０個のスイッチ素子を有して
いる。各スイッチ素子は、それぞれレベルシフタ４３が出力する開閉信号を受けて開閉す
る。各スイッチ素子の入力端には、それぞれ制御装置３０からの駆動波形信号ＣＯＭが入
力され、各スイッチ素子の出力端には、それぞれ対応する圧電素子ＰＺが接続されている
。各スイッチ素子は、それぞれレベルシフタ４３が“Ｈ”レベルの開閉信号を出力すると
き、対応する圧電素子ＰＺに駆動波形信号ＣＯＭを出力する。逆に、各スイッチ素子は、
それぞれレベルシフタ４３が“Ｌ”レベルの開閉信号を出力するとき、駆動波形信号ＣＯ
Ｍの出力を停止させる。これによって、制御装置３０は、ドットパターンデータに応じた
液滴Ｄの吐出処理を実行させることができる。

すなわち、制御装置３０は、ステージ１２に基板Ｓを主走査させて、選択されるノズル
Ｎ（本実施形態では、全てのノズルＮ）に、それぞれ主走査方向の各格子点Ｐ上を通過さ
せる。この間、制御装置３０は、選択される圧電素子ＰＺにそれぞれ駆動波形信号ＣＯＭ
を供給し、対応する各ノズルＮから格子点Ｐに向けて液滴Ｄを吐出させ、先行の液状膜Ｆ
Ｌを描画させる。

また、制御装置３０は、ステージ１２に基板Ｓを改行走査させて、選択されるノズルＮ
（本実施形態では、全てのノズルＮ）に、それぞれ主走査方向の各格子点Ｐ上を通過させ
る。この間、制御装置３０は、選択される圧電素子ＰＺにそれぞれ駆動波形信号ＣＯＭを
供給し、対応する各ノズルＮから格子点Ｐに向けて液滴Ｄを吐出させ、後続の液状膜ＦＬ
を描画させる。

そして、制御装置３０は、摺接部材２０にノズル列ＮＲの描画動作を追従させ、重畳領
域ＯＡの段差部を撹拌させる。これによって、制御装置３０は、重畳領域ＯＡの段差部を
平坦化させて、先行の液状膜ＦＬと後続の液状膜ＦＬとを連続的に合一させる。

次に、上記のように構成した第一実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態においては、吐出ヘッド１６が、ノズル列ＮＲの副走査方向（＋Ｙ
方向）であって、かつ、ノズル列ＮＲの主走査方向（＋Ｘ方向）に、基板Ｓに向かって延
びる板状の摺接部材２０を有する。そして、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、摺
接部材２０は、吐出ヘッド１６とともに基板Ｓに対して相対的に移動し、先行する液状膜
ＦＬと後続する液状膜ＦＬとの重畳領域ＯＡのみに摺接する。

したがって、重畳領域ＯＡにおける薄膜成分を摺接部材２０によって撹拌させることが
でき、液滴Ｄの吐出タイミングの差に起因する膜厚段差を解消できる。しかも、摺接部材
２０にインクＩｋが付着する場合であっても、インクＩｋの減少量を重畳領域ＯＡにのみ
限定させることができる。この結果、薄膜材料の使用量を抑制させて膜厚の均一性を向上
させることができる。

（２）上記実施形態においては、摺接部材２０が、その先端部とノズル形成面１８ａと
の間の摺接距離Ｈをプラテンギャップよりも若干長い距離にする。そして、摺接部材２０
は、主走査方向から見て、その先端部が基板Ｓに向かって突出する断面円弧状を呈する。

したがって、摺接部材２０が、先行の液状膜ＦＬおよび後続の液状膜ＦＬに対する摺接
力を、重畳領域ＯＡから離間するに従って徐々に軽減させる。この結果、重畳領域ＯＡと
液状膜ＦＬとの境界を、より連続的にさせることができ、膜厚の均一性を、さらに向上さ
せることができる。

（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態について以下に説明する。第二実施形態は、第
一実施形態に示す吐出ヘッド１６を副走査方向に配列させて、摺接部材２０の配置位置を
変更したものである。そのため、以下においては、この変更点についてのみ詳細に説明す
る。図１０は、キャリッジ１５をステージ１２から見た平面図である。

図１０において、キャリッジ１５には、複数の吐出ヘッド１６が＋Ｙ方向（副走査方向
）に沿って２列に配列されている。ここで、−Ｘ方向に配置される複数の吐出ヘッド１６
を、それぞれ先行吐出ヘッド１６Ｆとし、先行吐出ヘッド１６Ｆが有するノズルＮを、先
行ノズルＮＦという。また、＋Ｘ方向（主走査方向）に配置される複数の吐出ヘッド１６
を、それぞれ後続吐出ヘッド１６Ｌとし、後続吐出ヘッド１６Ｌが有するノズルＮを、後
続ノズルＮＬという。

各先行吐出ヘッド１６Ｆおよび各後続吐出ヘッド１６Ｌは、それぞれ副走査方向に沿っ
て千鳥状に配置されて、先行ノズルＮＦおよび後続ノズルＮＬの配列方向を副走査方向に
対応させる。これによって、先行および後続吐出ヘッド１６Ｆ，１６Ｌは、ステージ１２
が基板Ｓを主走査するとき、基板Ｓの副走査方向の略全幅にわたりノズルＮを対向させる
。

隣接する先行吐出ヘッド１６Ｆおよび後続吐出ヘッド１６Ｌは、それぞれ主走査方向か
ら見て、互いに重なり合うように配置されて、各先行ノズルＮＦと各後続ノズルＮＬとを
連続的に等間隔で配列させる。これによって、先行および後続吐出ヘッド１６Ｆ，１６Ｌ
は、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、副走査方向におけるノズルＮの解像度を均
一にする。

先行ノズルＮＦは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、それぞれ基板Ｓに対して
相対移動して、主走査方向に延びる先行走査経路ＲＦを描く。また、後続ノズルＮＬは、
ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、それぞれ基板Ｓに対して相対移動して、主走査
方向に延びる後続走査経路ＲＬを描く。

各後続吐出ヘッド１６Ｌのノズル形成面１８ａにおいて、ノズル列ＮＲの＋Ｙ方向およ
び−Ｙ方向の端部であって、かつ、ノズル列ＮＲの主走査方向（＋Ｘ方向）には、それぞ
れ一対の摺接部材２０が配設されている。各摺接部材２０は、第一実施形態と同じく、そ
れぞれ可撓性の繊維からなる刷毛体であって、その先端部とノズル形成面１８ａとの間の
距離がプラテンギャップよりも若干長い距離に形成されている。摺接部材２０は、第一実
施形態と同じく、主走査方向から見て、その先端部がステージ１２に向かって突出する円
弧状に形成されている。また、各摺接部材２０は、それぞれ先端部とノズル形成面１８ａ
との間の距離が上記プラテンギャップよりも若干長い距離に形成されている。

一対の摺接部材２０は、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、それぞれ基板Ｓに対
して相対移動して、対応する後続走査経路ＲＬと、隣接する２つの後続走査経路ＲＬとの
境界を主走査方向に沿って相対的に移動する。

図１１において、先行走査経路ＲＦおよび後続走査経路ＲＬは、それぞれ一点鎖線で示
すドットパターン格子によって仮想分割されている。先行走査経路ＲＦに規定されるドッ
トパターン格子の格子点を、先行格子点ＰＦという。また、後続走査経路ＲＬに規定され
るドットパターン格子の格子点を、後続格子点ＰＬという。

各先行ノズルＮＦは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、それぞれ先行走査経路
ＲＦに規定される各先行格子点ＰＦの上を通過し、駆動波形信号に応じて、各先行格子点
ＰＦに液滴Ｄを吐出する。そして、各先行ノズルＮＦは、対応する先行走査経路ＲＦに広
がる液状膜ＦＬ（先行液状膜ＦＬＦ）を描画する。

各後続ノズルＮＬは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、それぞれ後続走査経路
ＲＬに規定される各後続格子点ＰＬの上を通過し、駆動波形信号に応じて、各後続格子点
ＰＬに液滴Ｄを吐出する。そして、各後続ノズルＮＬは、対応する後続走査経路ＲＬに広
がる液状膜ＦＬ（後続液状膜ＦＬＬ）を描画する。

先行液状膜ＦＬＦは、後続吐出ヘッド１６Ｌが先行吐出ヘッド１６Ｆの主走査方向に配
設される分だけ、隣接する後続液状膜ＦＬＬよりも吐出タイミングが早くなり、その乾燥
状態を先行させる。そして、先行液状膜ＦＬＦは、隣接する後続液状膜ＦＬＬのインクＩ
ｋを先行液状膜ＦＬＦに向けて流動させ、先行液状膜ＦＬＦと後続の液状膜ＦＬとが重な
り合う重畳領域ＯＡにおいて、液状膜ＦＬから隆起する段差部を形成させる。

この際、一対の摺接部材２０は、それぞれ基板Ｓから見て後続ノズルＮＬの描画動作に
追従し、対応する重畳領域ＯＡに摺接して段差部の薄膜成分を撹拌する。これによって、
各重畳領域ＯＡの段差部を平坦化させることができ、先行液状膜ＦＬＦと後続液状膜ＦＬ
Ｌとを連続的に合一させることができる。

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。
上記第二実施形態においては、先行吐出ヘッド１６Ｆと後続吐出ヘッド１６Ｌが、基板
Ｓの副走査方向の略全幅にわたり千鳥状に配置される。後続吐出ヘッド１６Ｌは、そのノ
ズル列ＮＲの＋Ｙ方向および−Ｙ方向の端部であって、かつ、ノズル列ＮＲの主走査方向
（＋Ｘ方向）に、一対の摺接部材２０を有する。そして、ステージ１２が基板Ｓを主走査
するとき、各摺接部材２０は、それぞれ隣接する先行液状膜ＦＬＦと後続液状膜ＦＬＬと
の重畳領域ＯＡにのみ摺接する。

したがって、先行吐出ヘッド１６Ｆと後続吐出ヘッド１６Ｌは、１度の主走査によって
、基板Ｓの全面に液状膜ＦＬを形成させることができる。そして、各摺接部材２０は、１
度の主走査によって、基板Ｓの全面にわたる複数の重畳領域ＯＡの薄膜成分を撹拌させる
ことができる。この結果、基板Ｓを改行走査する場合に比べて、先行の液状膜ＦＬと後続
の液状膜ＦＬとを、より近いタイミングで形成させることができ、各重畳領域ＯＡにおけ
る膜厚段差を、より確実に軽減させることができる。

（第三実施形態）
次に、本発明の液晶表示装置を図１２および図１３に従って説明する。図１２は、液晶
表示装置を示す斜視図であり、図１３は、対向基板５２を示す斜視図である。

図１２において、液晶表示装置５０は、相対向する素子基板５１と対向基板５２を有し
、素子基板５１と対向基板５２は、四角枠状のシール材５３により貼り合わされて、その
間隙に液晶ＬＣを封入している。素子基板５１の下面には、偏光板や位相差板などの光学
基板５４が貼り合わされている。光学基板５４は、所定の方向に透過軸を有し、バックラ
イトなどからの光を液晶ＬＣに向けて透過可能にする。

素子基板５１の上面（以下単に、素子形成面５１ａと言う。）には、複数の素子領域５
５が区画形成されて、各素子領域５５には、それぞれＴＦＴからなる図示しないスイッチ
ング素子や光透過性の画素電極５６などが形成されている。

各画素電極５６の上側には、素子形成面５１ａの全面にわたる配向膜ＯＦ１が積層され
ている。配向膜ＯＦ１は、配向性ポリイミドなどの配向性高分子からなる薄膜であって、
対応する画素電極５６の近傍で液晶ＬＣの配向方向を規定する。配向膜ＯＦ１は、配向膜
材料（例えば、ポリイミドなどの配向性高分子）の分散したインクＩｋを上記液滴吐出装
置１０に供給して各素子領域５５の上側全体に吐出させ、複数の液滴Ｄからなる液状膜Ｆ
Ｌを乾燥させることにより形成される。

図１３は、素子基板５１の側を上にした状態の対向基板５２を示す斜視図である。図１
３において、対向基板５２の下面（図１２における上面）には、偏光板５７が配設されて
いる。偏光板５７は、所定の方向に透過軸を有して液晶ＬＣからの光を透過可能にする。
対向基板５２の上面（図１２における下面：以下単に、フィルタ形成面５２ａと言う。）
には、ブラックマトリックスＢＭが形成されている。ブラックマトリックスＢＭは、液晶
ＬＣから出射される光を遮光する遮光材料によって形成された薄膜であり、画素電極５６
と対向する領域を囲う格子状に形成されている。フィルタ形成面５２ａには、ブラックマ
トリックスＢＭによって囲まれる領域に、それぞれカラーフィルタＣＦが形成されている
。カラーフィルタＣＦは、液晶ＬＣから出射される光の中から特定波長の光を透過し、液
晶ＬＣからの光を有色の光に変換して出射する。

ブラックマトリックスＢＭおよびカラーフィルタＣＦの上側には、共通するオーバーコ
ート層ＯＣが積層されている。オーバーコート層ＯＣは、液晶ＬＣから出射される光を透
過する光透過性樹脂によって形成された薄膜であり、対向基板５２の表面全体を平坦にす
る。オーバーコート層ＯＣは、光透過性樹脂の分散したインクＩｋを上記液滴吐出装置１
０に供給して対向基板５２の全体に吐出させ、着弾した複数の液滴Ｄからなる液状膜ＦＬ
を乾燥させることにより形成される。

オーバーコート層ＯＣの上側には、光透過性の対向電極５８が積層されている。対向電
極５８は、所定の共通電位を受けて、各画素電極５６と対向電極５８との間の電位差を形
成し、対応する液晶ＬＣの配向状態を変調する。これにより、光学基板５４から出射され
た光の偏光状態を素子領域５５ごとに変調させる。

対向電極５８の上側には、配向膜ＯＦ２が積層されている。配向膜ＯＦ２は、配向膜Ｏ
Ｆ２と同じく、配向性ポリイミドなどの配向性高分子からなる薄膜であって、近傍に位置
する液晶分子の配向状態を規定する。配向膜ＯＦ２は、配向性高分子の分散したインクを
上記液滴吐出装置１０に供給して対向電極５８の全体に吐出させ、着弾した複数の液滴か
らなる液状膜を乾燥させることにより形成される。

これによれば、配向膜ＯＦ１，ＯＦ２、および、オーバーコート層ＯＣに関して、薄膜
材料の使用量を抑制させて膜厚の均一性を向上させることができる。ひいては、液晶表示
装置５０の生産性を向上させることができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、ノズル列ＮＲの数量を一列に具体化した。これに限らず、
ノズル列ＮＲの数量を２列以上に具体化してもよい。

・上記実施形態においては、摺接部材２０を、刷毛体として具体化した。これに限らず
、例えば、摺接部材２０を、重畳領域ＯＡに接触する針や重畳領域ＯＡに向けて気体を吹
き付けるエアー供給口に具体化してもよい。

・上記第三実施形態においては、薄膜を、配向膜ＯＦ１，ＯＦ２、および、オーバーコ
ート層ＯＣに具体化した。これに限らず、薄膜を、感光性樹脂からなるブラックマトリッ
クスＢＭや、エッチング工程に利用するレジスト膜に具体化してもよい。

本発明を具体化した第一実施形態の液滴吐出装置を示す斜視図。 同じく、吐出ヘッドの基板側を示す斜視図。 同じく、吐出ヘッドの走査経路を示す平面図。 同じく、吐出ヘッドの走査経路を示す平面図。 同じく、吐出ヘッドの内部を示す側断面図。 同じく、吐出ヘッドの吐出動作を模式的に示す平面図。 同じく、吐出ヘッドの吐出動作を模式的に示す平面図。 同じく、液滴吐出装置の電気的構成を示す電気ブロック回路図。 同じく、ヘッド駆動回路の電気的構成を示す電気ブロック回路図。 第二実施形態の吐出ヘッドを示す平面図。 同じく、吐出ヘッドの吐出動作を模式的に示す平面図。 第三実施形態の液晶表示装置を示す斜視図。 同じく、対向基板を示す斜視図。

符号の説明

Ｄ…液滴、ＦＬ…液状膜、ＦＬＦ…先行液状膜、ＦＬＬ…後続液状膜、Ｉｋ…液状体とし
てのインク、Ｎ…ノズル、ＮＲ…ノズル列、ＯＡ…重畳領域、Ｒ…走査経路、ＲＦ…先行
走査経路、ＲＬ…後続走査経路、Ｓ…基板、１０…液滴吐出装置、１２…主走査手段を構
成するステージ、１５…副走査手段を構成するキャリッジ、１６…吐出ヘッド、２０…摺
接部材、５０…液晶表示装置。

Claims (5)

1. 基板の上に液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
   一方向に配列した複数のノズルからなるノズル列を有する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドと前記基板とを相対移動させて、前記吐出ヘッドから見て前記一方向と
   交差する主走査方向に前記基板を相対的に移動させ、前記吐出ヘッドが吐出する液滴によ
   って前記主走査方向に延びる液状膜を描画させる主走査手段と、
   前記吐出ヘッドと前記基板とを相対移動させて、前記吐出ヘッドから見て前記主走査方
   向と交差する副走査方向に前記基板を相対的に移動させ、複数の前記液状膜を前記副走査
   方向に併設させる副走査手段と、
   前記吐出ヘッドに設けられ、前記ノズル列の前記副走査方向であって、かつ、前記主走
   査方向に配設されて前記吐出ヘッドから前記基板に向けて突出し、先行する主走査によっ
   て形成される前記液状膜と後続する主走査によって形成される前記液状膜とが重なり合う
   重畳領域に摺接する摺接部材と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 基板の上に液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
   一方向に配列した複数のノズルからなる第一ノズル列を有する第一吐出ヘッドと、前記
   一方向に配列した複数のノズルからなる第二ノズル列を有する第二吐出ヘッドとを搭載し
   、前記一方向と交差する主走査方向から見て前記第一吐出ヘッドの一側と前記第二吐出ヘ
   ッドの他側とを重なり合うように配置させた吐出ヘッドユニットと、
   前記吐出ヘッドユニットと前記基板とを相対移動させて、前記吐出ヘッドユニットから
   見て前記主走査方向に前記基板を相対的に移動させ、前記第一吐出ヘッドと前記第二吐出
   ヘッドとが吐出する各液滴によって、それぞれ前記基板の上に前記主走査方向に延びる第
   一液状膜と第二液状膜を描画させる走査手段と、
   前記吐出ヘッドユニットに設けられ、前記第一吐出ヘッドと前記第二吐出ヘッドとが重
   なり合う領域の前記主走査方向に配設されて前記吐出ヘッドユニットから前記基板に向け
   て突出し、前記第一液状膜と前記第二液状膜とが重なり合う重畳領域に摺接する摺接部材
   と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
3. 請求項１又は２に記載の液滴吐出装置であって、
   前記摺接部材は、前記重畳領域の外側に向かって摺接力を軽減させること、
   を特徴とする液滴吐出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の液滴吐出装置であって、
   前記摺接部材は、刷毛体であること、
   を特徴とする液滴吐出装置。
5. 液晶分子を封入する基板に薄膜を備えた液晶表示装置であって、
   前記薄膜は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の液滴吐出装置を用いて形成されたこ
   と、
   を特徴とする液晶表示装置。

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