JP2008229481A - 液滴吐出装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴を吐出して形成する薄膜の筋状の膜厚段差を解消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。
【解決手段】液滴吐出装置のヘッドユニットは、副走査方向に沿うノズル列ＮＲを有した
複数のインクジェットヘッドＩＨを副走査方向に沿って配列し、隣接するインクジェット
ヘッドＩＨの間にディスペンサヘッドＤＨを搭載する。そして、各ディスペンサヘッドＤ
Ｈは、隣接するインクジェットヘッドＩＨが描画する第一液状膜ＦＬ１の間に第二液滴Ｄ
２を吐出して第二液状膜ＦＬ２を塗布する。
【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インクジェットヘッドとを有し、インクジェットヘ
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、配向膜のサイズがインクジェット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インクジェットヘッドとを相対移動さ
せ、インクジェット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
、インクジェットヘッドを改行走査させる。この改行走査においては、基板のサイズが大
きくなるに連れてインクジェットヘッドの走査回数が多くなるため、大型の液晶表示装置
の場合には、配向膜の形成に多大な時間を要して液晶表示装置の生産性を著しく損なう虞
がある。

そこで、液滴吐出装置においては、従来から、インクジェットヘッドの改行走査を回避
させて生産性を向上させる提案がなされている。特許文献１と特許文献２においては、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インクジェットヘッドを配列させ
て、基板の副走査方向の全幅にわたって、一度に液滴を吐出させる。これらによれば、イ
ンクジェットヘッドの改行走査を行うことなく、所望する状態の液滴を対象物の全面に吐
出させることができる。
特開２００５−２３８８２１号公報 特開２００６−５８３４２号公報

液滴吐出装置に利用されるインクジェットヘッドは、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。こうしたインクジェットヘッドを
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、複数のインクジェット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、隣接する他のインクジェット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、隣接するインクジェットヘッドの境界に
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。

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、液滴を吐出し
て形成する薄膜の筋状の膜厚段差を解消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、一方向に配列した複数の吐出ノズルを有する複数のインクジ
ェットヘッドを搭載し、前記一方向と交差する主走査方向から見て、複数の前記インクジ
ェットヘッドの各々を前記主走査方向と交差する副走査方向に配列するヘッドユニットと
、前記ヘッドユニットと基板とを前記主走査方向に相対移動させる移動手段と、前記移動
手段を駆動して前記ヘッドユニットと前記基板とを相対移動させるとともに、前記ヘッド
ユニットを駆動して選択する前記吐出ノズルから前記基板に向けて液滴を吐出させる制御
手段と、を備えた液滴吐出装置であって、前記ヘッドユニットは、前記主走査方向から見
て隣接する前記インクジェットヘッドの間に塗布ノズルを有するディスペンサヘッドを搭
載し、前記制御手段は、前記ヘッドユニットを駆動して前記隣接するインクジェットヘッ
ドの各々から吐出される前記液滴の間に向けて前記塗布ノズルに液状体を塗布させる。

本発明の液滴吐出装置によれば、隣接するインクジェットヘッドが吐出する液滴群の間
に、ディスペンサヘッドが液状体を塗布させる。したがって、隣接するインクジェットヘ
ッドの走査経路の境界において、比較的大きい容量の液状体が一度に塗布され、境界近傍
における液状体の乾燥速度を遅くさせる。この結果、隣接するインクジェットヘッドによ
って描画される液状膜が、ディスペンサヘッドによって塗布される塗布膜を介して円滑に
合一する。よって、液滴を吐出して形成する薄膜の筋状の膜厚段差を解消させることがで
きる。

この液滴吐出装置においては、前記ヘッドユニットが、複数の前記インクジェットヘッ
ドの各々を前記副走査方向に配列して、隣接する前記インクジェットヘッドの間に前記デ
ィスペンサヘッドを搭載する構成であってもよい。

この液滴吐出装置によれば、各インクジェットヘッドとディスペンサヘッドが、副走査
方向に沿って１列に配列される。したがって、各インクジェットヘッドを副走査方向に沿
う千鳥状や階段状に配列させる場合に比べて、ヘッドユニットのサイズを縮小させること
ができ、ひいては、液滴吐出装置の占有スペースを縮小させることができる。

この液滴吐出装置においては、前記ヘッドユニットが、複数の前記インクジェットヘッ
ドの各々を前記副走査方向に配列して、隣接する前記インクジェットヘッドの間に前記デ
ィスペンサヘッドを搭載し、前記制御手段は、前記ヘッドユニットを駆動して前記隣接す
るインクジェットヘッドの各々から前記液滴を吐出させるときに前記塗布ノズルに液状体
を塗布させる構成であってもよい。

この液滴吐出装置によれば、隣接する各インクジェットヘッドが液滴を吐出するときに
、対応するディスペンサヘッドが液状体を塗布する。したがって、インクジェットによっ
て描画される液状膜が、ディスペンサヘッドによって塗布される塗布膜と同じタイミング
で形成されて、より円滑に合一する。この結果、液滴を吐出して形成する薄膜の筋状の膜
厚段差を、より確実に解消させることができる。

この液滴吐出装置においては、液状体を収容する収容タンクを有し、前記収容タンクが
、前記インクジェットヘッドに供給する液状体よりも粘度の低い液状体を前記ディスペン
サヘッドに供給する構成であってもよい。

この液滴吐出装置によれば、隣接するインクジェットヘッドが吐出する液滴群の間に、
ディスペンサヘッドが低粘度の液状体を塗布させる。したがって、隣接するインクジェッ
トヘッドによって描画される液状膜が、ディスペンサヘッドによって塗布される塗布膜を
介して、さらに円滑に合一する。よって、液滴を吐出して形成する薄膜の筋状の膜厚段差
を、さらに確実に解消させることができる。

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、上記液滴吐出装置を用いて形成される。
本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示装置が有する薄膜において筋状の膜厚段差を
解消させることができ、ひいては、液晶表示装置の表示画質を向上させることができる。

（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図８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を走査する。

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。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、液状体としての第一インクＩＫ１および第二インク
ＩＫ２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、貯留するイ
ンクを所定の圧力で導出する。第一インクＩＫ１および第二インクＩＫ２としては、ポリ
イミドなどの配向性高分子を含む配向膜インクやノボラック系樹脂などの感光性樹脂を含
むレジスト膜インクなどを用いることができる。

なお、本実施形態においては、第二インクＩＫ２の粘度は、第一インクＩＫ１の粘度よ
りも低い粘度を有し、第二インクＩＫ２の基板Ｓに対する濡れ性が、第一インクＩＫ１の
基板Ｓに対する濡れ性よりも大きくなる。

ガイド部材１３の下側には、ガイド部材１３に設けられる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には、複数のインクジェ
ットヘッドＩＨと複数のディスペンサヘッドＤＨとが搭載されている。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
インクジェットヘッドＩＨおよびディスペンサヘッドＤＨを走査する。

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方向に沿ってインクジェットヘッドＩＨを走査し、インクジェットヘッド
ＩＨ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。

なお、本実施形態においては、これら複数のインクジェットヘッドＩＨと複数のディス
ペンサヘッドＤＨによって、ヘッドユニットＨＵが構成されている。
図２は、ヘッドユニットＨＵをステージ１２から見た平面図であり、図３は、インクジ
ェットヘッドＩＨとディスペンサヘッドＤＨの走査経路を模式的に示す平面図である。な
お、図２においては、各インクジェットヘッドＩＨとディスペンサヘッドＤＨの配置を説
明するために、吐出ノズルＮＩの数量を簡略して示す。

図２において、各インクジェットヘッドＩＨは、それぞれ副走査方向に延びる直方体状
に形成され、副走査方向に沿って等間隔に配列されている。各インクジェットヘッドＩＨ
は、それぞれステージ１２と対向する側面に１８０個の吐出ノズルＮＩを有している。吐
出ノズルＮＩは、それぞれ対応するインクジェットヘッドＩＨにおいて副走査方向に沿っ
て等間隔に配列されて、インクジェットヘッドＩＨごとに１つのノズル列ＮＲを構成して
いる。各インクジェットヘッドＩＨは、それぞれステージ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って吐出ノズルＮＩを対向させる。

隣接する一対のインクジェットヘッドＩＨの間には、それぞれディスペンサヘッドＤＨ
が配設されて、各ディスペンサヘッドＤＨは、それぞれステージ１２と対向する側にディ
スペンサノズルＮＤを有している。各ディスペンサノズルＮＤの内径は、例えば、１ｍｍ
で形成されて、吐出ノズルＮＩの内径（例えば、２５μｍ）よりも十分に大きいサイズを
有する。各ディスペンサノズルＮＤは、それぞれ隣接する吐出ノズルＮＩの副走査方向に
配設されている。

図３において、各ノズル列ＮＲは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、基板Ｓか
ら見て主走査方向に延びる帯状の経路を描く。各ノズル列ＮＲの描く経路は、それぞれイ
ンクジェットヘッドＩＨが副走査方向に離間する距離に応じ、互いに副走査方向に離間す
る。各ディスペンサヘッドＤＨは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき、それぞれ対
応するディスペンサノズルＮＤによって、基板Ｓから見て主走査方向に延びるライン状の
経路を描く。各ディスペンサノズルＮＤの描く経路は、それぞれ隣接するインクジェット
経路ＲＩの間に形成される。

これによって、各インクジェットヘッドＩＨと各ディスペンサヘッドＤＨ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の副走査方向の略全幅にわたり吐出ノズ
ルＮＩとディスペンサノズルＮＤのいずれか一方を対向させる。そして、各インクジェッ
トヘッドＩＨと各ディスペンサヘッドＤＨは、基板Ｓの表面Ｓａの全体にわたり、各ノズ
ル列ＮＲの描く経路とディスペンサノズルＮＤの描く経路とを副走査方向に沿って交互に
配列させる。

ここで、各ノズル列ＮＲが描く経路をそれぞれインクジェット経路ＲＩとし、各ディス
ペンサノズルＮＤが描く経路をディスペンサ経路ＲＤという。
図４は、インクジェットヘッドＩＨの内部を示す側断面図であり、図５は、インクジェ
ットヘッドＩＨの吐出位置を模式的に示す平面図（以下単に、ドットパターンという。）
である。

図４において、吐出ノズルＮＩの上側には、インクタンク１４に連通するキャビティ２
１が形成されている。キャビティ２１は、インクタンク１４が導出する第一インクＩＫ１
を貯留して対応する吐出ノズルＮＩに供給する。キャビティ２１の上側には、上下方向に
振動可能な振動板２２が貼り付けられて、対応するキャビティ２１の容積を拡大および縮
小可能にする。振動板２２の上側には、圧電素子ＰＺが配設されている。圧電素子ＰＺは
、圧電素子ＰＺを駆動するための駆動波形信号ＣＯＭＡが入力されるとき、上下方向に収
縮および伸張して対応する振動板２２を振動させる。

キャビティ２１は、対応する振動板２２が振動するとき、対応する吐出ノズルＮＩのメ
ニスカスを上下方向に振動させて、駆動波形信号ＣＯＭＡに応じる重量の第一インクＩＫ
１を第一液滴Ｄ１として吐出させる。吐出される各第一液滴Ｄ１は、それぞれ基板Ｓに向
かって飛行し、吐出ノズルＮＩと相対向する位置に着弾する。着弾後の各第一液滴Ｄ１は
、それぞれ表面Ｓａの上において濡れ広がり、対応するインクジェット経路ＲＩに合一し
た第一液状膜ＦＬ１を形成する。

図５において、基板Ｓの表面Ｓａ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。ドットパターン格子は、主走査方向および副走査方向に沿って
第一液滴Ｄ１の吐出間隔ごとに規定される格子である。ドットパターン格子は、主走査方
向の最小間隔がインクジェットヘッドＩＨの吐出周波数（例えば、数十ｋＨｚ）に対応す
る吐出間隔によって規定され、副走査方向の最小間隔が吐出ノズルＮＩの形成ピッチによ
って規定される。なお、図５においては、吐出ノズルＮＩごとに規定される吐出位置を説
明するため、吐出ノズルＮＩの数量や格子点の数量を簡略化して示している。

ここで、ドットパターン格子の格子点において、インクジェット経路ＲＩに位置する格
子点であって、かつ、第一液滴Ｄ１の吐出位置として選択される格子点を、それぞれイン
クジェット用格子点ＰＩという。

インクジェット用格子点ＰＩに向けて第一液滴Ｄ１を吐出する吐出ノズルＮＩには、基
板Ｓが主走査されるときに、対応するインクジェット用格子点ＰＩの直上を通過する吐出
ノズルＮＩが選択される。各吐出ノズルＮＩは、ステージ１２が基板Ｓを主走査するとき
、それぞれ対応するインクジェット用格子点ＰＩの直上を通過し、駆動波形信号ＣＯＭＡ
に応じて、対応するインクジェット用格子点ＰＩに向けて第一液滴Ｄ１を吐出する。そし
て、各吐出ノズルＮＩは、それぞれ選択されるインクジェット用格子点ＰＩに第一液滴Ｄ
１を着弾させて、各インクジェット経路ＲＩの全体に広がる第一液状膜ＦＬ１を描画する
。

図６は、ディスペンサヘッドＤＨを示す側面図であり、図７、ディスペンサヘッドＤＨ
の吐出位置を模式的に示すドットパターンである。
図６において、ディスペンサノズルＮＤの上側には、インクタンク１４に連通するシリ
ンジ２５が連結されている。シリンジ２５は、インクタンク１４が導出する第二インクＩ
Ｋ２を貯留して対応するディスペンサノズルＮＤに供給する。シリンジ２５の内部には、
上下方向に延びるロッド２６が配設されて、そのロッド２６の下端部には、シール部材２
６ａが取り付けられている。また、ロッド２６の上端部には、ロッド２６を上動可能にす
るソレノイドバルブ２７と、ロッド２６を下方に付勢するコイルスプリング２８とが配設
されている。

ディスペンサヘッドＤＨは、ソレノイドバルブ２７が駆動信号ＣＯＭＢを受けて所定の
時間だけオンするとき、コイルスプリング２８の付勢力に抗してロッド２６を上動させ、
シール部材２６ａをシリンジ２５の内壁面から離間させる。シリンジ２５の第二インクＩ
Ｋ２は、シール部材２６ａとシリンジ２５との間の間隙を通じてディスペンサノズルＮＤ
に流動する。流動する第二インクＩＫ２の量は、第二インクＩＫ２の粘度やソレノイドバ
ルブ２７がオン状態にある時間（例えば、数十マイクロ秒）などによって決定される。

ディスペンサヘッドＤＨは、ソレノイドバルブ２７がオフするとき、コイルスプリング
２８の付勢力によってロッド２６を下動させる。下動するロッド２６は、シール部材２６
ａの下端部をシリンジ２５の内壁面に押圧する。シール部材２６ａは、シリンジ２５の内
壁面に接触し、第二インクＩＫ２のディスペンサノズルＮＤへの流動を遮断させるととも
に、ディスペンサノズルＮＤに流動した第二インクＩＫ２を押し出し、第二液滴Ｄ２とし
て吐出させる。吐出される第二液滴Ｄ２は、ディスペンサノズルＮＤの内径が吐出ノズル
ＮＩの内径よりも大きく、かつ、第二インクＩＫ２を押し出して吐出させる分だけ、第一
液滴Ｄ１よりも大幅に大きいサイズで形成されて、ディスペンサノズルＮＤと相対向する
位置に着弾する。着弾後の第二液滴Ｄ２は、表面Ｓａの上において濡れ広がり、対応する
ディスペンサ経路ＲＤに合一した第二液状膜ＦＬ２を形成する。

図７において、ディスペンサ経路ＲＤには、上記のドットパターン格子が形成されてい
る。なお、図７においては、図５と同じく、ディスペンサノズルＮＤごとに規定される吐
出位置を説明するため、吐出ノズルＮＩの数量や格子点の数量を簡略化して示す。また、
ドットパターン格子の格子点において、ディスペンサ経路ＲＤに位置する格子点であって
、かつ、第二液滴Ｄ２の吐出位置として選択される格子点を、それぞれディスペンサ用格
子点ＰＤという。

ディスペンサ用格子点ＰＤに向けて第二液滴Ｄ２を吐出するディスペンサノズルＮＤに
は、基板Ｓを主走査するときに、対応するディスペンサ用格子点ＰＤの直上を通過するデ
ィスペンサノズルＮＤが選択される。各ディスペンサノズルＮＤは、ステージ１２が基板
Ｓを主走査するとき、それぞれディスペンサ経路ＲＤに規定される各ディスペンサ用格子
点ＰＤの直上を通過し、対応するソレノイドバルブ２７がオン・オフするたびに、対応す
るディスペンサ用格子点ＰＤに向けて第二液滴Ｄ２を吐出する。そして、各ディスペンサ
ノズルＮＤは、それぞれ選択されるディスペンサ用格子点ＰＤに第二液滴Ｄ２を着弾させ
て、ディスペンサ経路ＲＤの全体に広がる第二液状膜ＦＬ２を塗布する。

この際、第二液状膜ＦＬ２は、各吐出ノズルＮＩと各ディスペンサノズルＮＤとが副走
査方向に一列に配列されるため、隣接する第一液状膜ＦＬ１が描画されるタイミングと略
同じタイミングで塗布される。また、第二液状膜ＦＬ２は、第一液滴Ｄ１よりも大きいサ
イズの第二液滴Ｄ２によって形成される分だけ、その乾燥速度を第一液状膜ＦＬ１よりも
遅くさせる。しかも、第二液状膜ＦＬ２は、第一インクＩＫ１よりも低粘度の第二インク
ＩＫ２によって形成される分だけ、第一液状膜ＦＬ１よりも高い流動性を有して表面Ｓａ
に濡れ広がる。このため、各第二液状膜ＦＬ２は、それぞれ隣接する第一液状膜ＦＬ１と
円滑に合一し、表面Ｓａの全面にわたり膜厚の均一な液状膜ＦＬを形成させる。

次に、上記液滴吐出装置１０の電気的構成を図８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る。
図８において、制御手段を構成する制御装置３０は、外部Ｉ／Ｆ３１と、ＣＰＵなどか
らなる制御部３２と、ＤＲＡＭおよび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、各インクジェットヘッドＩＨを駆動制御するためのインクジェット駆動回路４１と
、各ディスペンサヘッドＤＨを駆動制御するためのディスペンサ駆動回路４２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、基板Ｓの表面Ｓａに向けて第一液滴Ｄ１と第二液滴Ｄ２を吐出さ
せるための各種のデータである。描画データＩｐとは、例えば、表面Ｓａに対する各走査
経路の位置に関するデータ、ステージ１２の走査速度に関するデータである。また、描画
データＩｐとは、ドットパターン格子の格子点の中からインクジェット用格子点ＰＩとデ
ィスペンサ用格子点ＰＤを選択するためのデータである。

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データをラッチするときに
用いるラッチ信号ＬＴを第一液滴Ｄ１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
タを第一液滴Ｄ１の吐出周期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ＣＯＭＡと駆動信号ＣＯＭＢ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第一ドットパターンデータを生成する。第一ドットパター
ンデータとは、各インクジェット経路ＲＩ上の格子点の中からインクジェット用格子点Ｐ
Ｉのみを選択するデータである。また、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第二ドットパターンデータを生成する。第二ドットパターンデータと
は、各ディスペンサ経路ＲＤ上の格子点の中からディスペンサ用格子点ＰＤを選択するデ
ータである。

制御部３２は、主走査分に相当する第一ドットパターンデータを生成すると、第一ドッ
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、その
シリアルデータをインクジェット駆動回路４１にシリアル転送する。また、制御部３２は
、主走査分に相当する第二ドットパターンデータを生成すると、第二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、そのシリアルデータ
をディスペンサ駆動回路４２にシリアル転送する。

ここで、第一ドットパターンデータを用いて生成されてインクジェット駆動回路４１に
転送されるシリアルデータを第一シリアルパターンデータＳＩ１という。また、第二ドッ
トパターンデータを用いて生成されてディスペンサ駆動回路４２に転送されるシリアルデ
ータを第二シリアルパターンデータＳＩ２という。

第一シリアルパターンデータＳＩ１は、それぞれ第一液滴Ｄ１の吐出・非吐出を規定す
るためのビットの値を吐出ノズルＮＩの数量分だけ有するデータであって、第一液滴Ｄ１
の吐出周期ごとに順次生成される。第二シリアルパターンデータＳＩ２は、それぞれ第二
液滴Ｄ２の吐出・非吐出を規定するためのビットの値を各ディスペンサノズルＮＤの数量
分だけ有するデータであって、第一液滴Ｄ１の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。

制御部３２は、内部Ｉ／Ｆを介してインクジェット駆動回路４１に接続され、インクジ
ェット駆動回路４１に対応する駆動制御信号を出力する。すなわち、インクジェット駆動
回路４１は、制御装置３０が第一シリアルパターンデータＳＩ１をシリアル転送するとき
、第一シリアルパターンデータＳＩ１を転送クロックＣＬＫによって順次シフトさせる。
インクジェット駆動回路４１は、制御装置３０がラッチ信号ＬＴを入力するとき、第一シ
リアルパターンデータＳＩ１をラッチし、第一シリアルパターンデータＳＩ１をシリアル
／パラレル変換して各吐出ノズルＮＩに対応する開閉信号を生成する。そして、インクジ
ェット駆動回路４１は、“Ｈ”レベルの開閉信号に対応する圧電素子ＰＺに駆動波形信号
ＣＯＭＡを供給し、“Ｌ”レベルの開閉信号に対応する圧電素子ＰＺを待機させる。これ
によって、制御装置３０は、ドットパターン格子の中から選択される各インクジェット用
格子点ＰＩに向けてそれぞれ第一液滴Ｄ１の吐出処理を実行させ、第一液状膜ＦＬ１を描
画させる。

制御部３２は、内部Ｉ／Ｆを介してディスペンサ駆動回路４２に接続され、ディスペン
サ駆動回路４２に対応する駆動制御信号を出力する。すなわち、ディスペンサ駆動回路４
２は、制御装置３０が第二シリアルパターンデータＳＩ２をシリアル転送するとき、第二
シリアルパターンデータＳＩ２を転送クロックＣＬＫによって順次シフトさせる。ディス
ペンサ駆動回路４２は、制御装置３０がラッチ信号ＬＴを入力するとき、第二シリアルパ
ターンデータＳＩ２をラッチし、第二シリアルパターンデータＳＩ２をシリアル／パラレ
ル変換して各ディスペンサノズルＮＤに対応する開閉信号を生成する。そして、ディスペ
ンサ駆動回路４２は、“Ｈ”レベルの開閉信号に対応するソレノイドバルブ２７に駆動信
号ＣＯＭＢを供給し、“Ｌ”レベルの開閉信号に対応するソレノイドバルブ２７を待機さ
せる。これによって、制御装置３０は、ドットパターン格子から選択される各ディスペン
サ用格子点ＰＤに向けてそれぞれ第二液滴Ｄ２の吐出処理を実行させ、隣接する第一液状
膜ＦＬ１と略同じタイミングで第二液状膜ＦＬ２を塗布させる。

次に、上記液滴吐出装置１０を用いた薄膜の形成方法について以下に説明する。
まず、液滴吐出装置１０は、表面Ｓａを上側にして基板Ｓをステージ１２に載置させ、
基板Ｓをキャリッジ１５の−Ｘ方向に配置する。制御装置３０は、モータ駆動回路３９を
介してキャリッジ１５を副走査し、基板Ｓが主走査されるときに各吐出ノズルＮＩが対応
するインクジェット用格子点ＰＩ上を通過し、かつ、各ディスペンサノズルＮＤが対応す
るディスペンサ用格子点ＰＤ上を通過するようにキャリッジ１５を配置する。制御装置３
０は、キャリッジ１５を配置するとモータ駆動回路３９を介して基板Ｓの主走査を開始さ
せる。

制御装置３０は、入出力装置３７から入力される描画データＩｐを第一ドットパターン
データと第二ドットパターンデータに展開する。制御装置３０は、展開する第一ドットパ
ターンデータを用いて第一シリアルパターンデータＳＩ１を生成し、第二ドットパターン
データを用いて第二シリアルパターンデータＳＩ２を生成する。制御装置３０は、第一シ
リアルパターンデータＳＩ１と第二シリアルパターンデータＳＩ２を転送クロックＣＬＫ
に同期させてそれぞれインクジェット駆動回路４１とディスペンサ駆動回路４２にシリア
ル転送する。

そして、制御装置３０は、インクジェット用格子点ＰＩが吐出ノズルＮＩの直下に到達
すると、第一液滴Ｄ１の吐出周期ごとに、ラッチ信号ＬＴをインクジェット駆動回路４１
とディスペンサ駆動回路４２に出力する。また、制御装置３０は、ラッチ信号ＬＴに同期
した駆動波形信号ＣＯＭＡをインクジェット駆動回路４１に出力し、ラッチ信号ＬＴに同
期した駆動信号ＣＯＭＢをディスペンサ駆動回路４２に出力する。制御装置３０は、イン
クジェット駆動回路４１を介して第一シリアルパターンデータＳＩ１をシリアル／パラレ
ル変換し、対応する各圧電素子ＰＺを開閉するための開閉信号を生成する。制御装置３０
は、開閉信号に従って、選択する各インクジェット用格子点ＰＩに第一液滴Ｄ１を吐出さ
せて第一液状膜ＦＬ１を描画させる。

また、制御装置３０は、ディスペンサ駆動回路４２を介して第二シリアルパターンデー
タＳＩ２をシリアル／パラレル変換し、対応するソレノイドバルブ２７を駆動するための
開閉信号を生成する。制御装置３０は、開閉信号に従って、選択する各ディスペンサ用格
子点ＰＤに第二液滴Ｄ２を吐出させ、隣接する第一液状膜ＦＬ１と略同じタイミングで第
二液状膜ＦＬ２を塗布させる。

これによって、制御装置３０は、表面Ｓａの全面にわたり膜厚の均一な液状膜ＦＬを形
成させ、その液状膜に所定の乾燥処理を施すことによって、膜厚の均一な薄膜を形成させ
ることができる。

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、液滴吐出装置１０のヘッドユニットＨＵは、副走査方
向に沿うノズル列ＮＲを有した複数のインクジェットヘッドＩＨを副走査方向に沿って配
列し、隣接するインクジェットヘッドＩＨの間にディスペンサヘッドＤＨを搭載する。そ
して、各ディスペンサヘッドＤＨは、隣接するインクジェットヘッドＩＨが描画する第一
液状膜ＦＬ１の間に第二液滴Ｄ２を吐出して第二液状膜ＦＬ２を塗布する。

したがって、隣接する第一液状膜ＦＬ１の境界において、第一液滴Ｄ１よりも大きい容
量の第二インクＩＫ２が一度に塗布されて、その乾燥速度を遅くさせる。この結果、第一
液状膜ＦＬ１が第二液状膜ＦＬ２を介して円滑に合一する。よって、第一液滴Ｄ１を吐出
して形成する薄膜の筋状の膜厚段差を解消させることができ、その膜厚均一性を向上させ
ることができる。

（２）また、液滴吐出装置１０のヘッドユニットＨＵは、複数のインクジェットヘッド
とディスペンサヘッドＤＨとを副走査方向に一列に配列する。したがって、第一液滴Ｄ１
と第二液滴Ｄ２が、略同じタイミングで対応する格子点に着弾する。この結果、着弾タイ
ミングの差異によって生じる膜厚段差を、より確実に解消させることができる。しかも、
ヘッドユニットＨＵのサイズを縮小させることができ、ひいては、液滴吐出装置１０の占
有スペースを縮小させることができる。

（３）上記実施形態においては、第二インクＩＫ２が第一インクＩＫ１よりも低い粘度
を有し、インクジェットヘッドＩＨとディスペンサヘッドＤＨが、それぞれ第一インクＩ
Ｋ１と第二インクＩＫ２を吐出する。したがって、隣接する第一液状膜ＦＬ１の間に、低
粘度の第二液状膜ＦＬ２を塗布させる。よって、隣接する第一液状膜ＦＬ１が、第二液状
膜ＦＬ２を介して、さらに円滑に合一する。この結果、第一液滴Ｄ１を吐出して形成する
薄膜の筋状の膜厚段差を、さらに確実に解消させることができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の液晶表示装置を図９および図１０に従って説明する。図９は、液晶表示
装置を示す斜視図であり、図１０は、対向基板５２を示す斜視図である。

図９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）の分散したインクを上記液滴吐出装置１
０に供給して各素子領域５５の上側全体に吐出させ、着弾した複数の液滴からなる液状膜
ＦＬを乾燥させることにより形成される。

図１０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
０において、対向基板５２の下面（図９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９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Ｌ
Ｃ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を上記液滴吐出装置１０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の膜厚の均一性
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、ディスペンサヘッドＤＨは、ソレノイドバルブ２７によって
駆動し、第二液滴Ｄ２を吐出する。これに限らず、例えば、ディスペンサヘッドＤＨは、
シリンジ２５にピストンを設け、該ピストンを圧送エアーによって駆動し、第二液滴Ｄ２
を吐出させる構成であってもよい。

・上記実施形態において、ディスペンサヘッドＤＨは、隣接するインクジェットヘッド
ＩＨが第一液状膜ＦＬ１を描画するときに第二液状膜ＦＬ２を塗布する。これに限らず、
例えば、ディスペンサヘッドＤＨは、第一液状膜ＦＬ１に先行して第二液状膜ＦＬ２を塗
布してもよく、あるいは、第一液状膜ＦＬ１に後続して第二液状膜ＦＬ２を塗布する構成
であってもよい。

・上記実施形態において、ヘッドユニットＨＵは、隣接するインクジェットヘッドＩＨ
の間に１つのディスペンサヘッドＤＨを搭載する。これに限らず、ヘッドユニットＨＵは
、隣接するインクジェットヘッドＩＨの間に２つ以上のディスペンサヘッドＤＨを搭載し
てもよい。

・上記実施形態において、インクジェットヘッドＩＨは、副走査方向に配列される。こ
れに限らず、インクジェットヘッドＩＨは、例えば、図１１に示すように、副走査方向に
沿って千鳥状に配置してもよい。この際、ディスペンサヘッドＤＨは、主走査方向から見
て、隣接するインクジェットヘッドＩＨが重畳する領域に配置される。この構成において
は、隣接する第一液状膜ＦＬ１が異なるタイミングで描画されるが、第二液状膜ＦＬ２の
塗布によって円滑に合一させることができる。

・上記実施形態において、インクジェットヘッドＩＨは、副走査方向に沿うノズル列Ｎ
Ｒを有する。これに限らず、インクジェットヘッドＩＨは、主走査方向と交差する方向で
あって、かつ、副走査方向と交差する方向に沿うノズル列ＮＲを有してもよい。

・上記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、ステージから見たヘッドユニットを示す平面図。 同じく、ヘッドユニットの走査経路を示す平面図。 同じく、インクジェットヘッドの内部を示す側断面図。 同じく、インクジェットヘッドの吐出位置を示す平面図。 同じく、ディスペンサヘッドを示す側断面図。 同じく、ディスペンサヘッドの吐出位置を示す平面図。 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。 本発明を具体化した第二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。 変更例におけるインクジェットヘッドの配置位置を示す平面図。

符号の説明

Ｄ１…第一液滴、Ｄ２…第二液滴、ＤＨ…ディスペンサヘッド、ＦＬ…液状膜、ＦＬ１…
第一液状膜、ＦＬ２…第二液状膜、ＨＵ…ヘッドユニット、ＩＨ…インクジェットヘッド
、ＮＩ…吐出ノズル、ＮＤ…塗布ノズルとしてのディスペンサノズル、Ｓ…基板、１０…
液滴吐出装置、１２…移動手段を構成するステージ、１５…移動手段を構成するキャリッ
ジ、３０…制御手段を構成する制御装置、４１…制御手段を構成するインクジェット駆動
回路、４２…制御手段を構成するディスペンサ駆動回路、５０…液晶表示装置。

Claims (5)

1. 一方向に配列した複数の吐出ノズルを有する複数のインクジェットヘッドを搭載し、前
   記一方向と交差する主走査方向から見て、複数の前記インクジェットヘッドの各々を前記
   主走査方向と交差する副走査方向に配列するヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットと基板とを前記主走査方向に相対移動させる移動手段と、
   前記移動手段を駆動して前記ヘッドユニットと前記基板とを相対移動させるとともに、
   前記ヘッドユニットを駆動して選択する前記吐出ノズルから前記基板に向けて液滴を吐出
   させる制御手段と、を備えた液滴吐出装置であって、
   前記ヘッドユニットは、
   前記主走査方向から見て隣接する前記インクジェットヘッドの間に塗布ノズルを有する
   ディスペンサヘッドを搭載し、
   前記制御手段は、
   前記ヘッドユニットを駆動して前記隣接するインクジェットヘッドの各々から吐出され
   る前記液滴の間に向けて前記塗布ノズルに液状体を塗布させること、
   を特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置であって、
   前記ヘッドユニットは、
   複数の前記インクジェットヘッドの各々を前記副走査方向に配列して、隣接する前記イ
   ンクジェットヘッドの間に前記ディスペンサヘッドを搭載すること、
   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、
   前記ヘッドユニットは、
   複数の前記インクジェットヘッドの各々を前記副走査方向に配列して、隣接する前記イ
   ンクジェットヘッドの間に前記ディスペンサヘッドを搭載し、
   前記制御手段は、
   前記ヘッドユニットを駆動して前記隣接するインクジェットヘッドの各々から前記液滴
   を吐出させるときに前記塗布ノズルに液状体を塗布させること、
   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、
   液状体を収容する収容タンクを有し、
   前記収容タンクは、前記インクジェットヘッドに供給する液状体よりも粘度の低い液状
   体を前記ディスペンサヘッドに供給すること、
   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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