JP4935153B2

JP4935153B2 - 液滴吐出方法

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Publication number: JP4935153B2
Application number: JP2006101643A
Authority: JP
Inventors: 剛加藤; 和巳有賀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-04-03
Also published as: TWI295237B; US20070003689A1; KR20070003601A; TW200706385A; KR100733059B1; US8071169B2; JP2007038204A

Description

本発明は、液滴吐出方法、電気光学装置及び電子機器に関する。

インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドは、微小なインク滴をドット状に吐出するこ
とが可能であり、インク滴の大きさやピッチの均一性の面で極めて精度が高い。この技術
は、各種製品、例えば電気光学装置等の製造分野への応用がなされている。例えば、液晶
装置のカラーフィルタ層や有機ＥＬ表示装置の発光部等の膜を形成する場合に応用するこ
とができる。

具体的には、液滴吐出ヘッドに特殊なインクや感光性の樹脂液等（機能液）を含ませ、
基板に設けられた被吐出部へこの機能液の液滴を吐出するものである（例えば、特許文献
１参照。）。近年の電気光学装置に用いられるカラーフィルタや発光部には、複数種類の
色が形成されることが多く、複数種類の機能液を１種類ずつ異なる装置によって基板に吐
出するようになっている。

ただ、特許文献１に記載の装置を用いた場合、複数種類の機能液を１種類ずつ異なる装
置によって基板に吐出するようになっているため、全体的な吐出時間が長くなってしまう
。そこで、吐出時間の短縮を図るために１つの装置で全種類の機能液を吐出させることが
考えられている。
また、基板に配置された被吐出部は、通常、機能液の液滴に比べて容積が大きく、１回
の走査では機能液を十分に満たしきれないため、複数回走査を行っている。当該複数回の
走査においては、例えば、被吐出部に着弾している機能液の液滴の間の領域に新たに液滴
を着弾させ、被吐出部の底面を埋めていく方法が知られている。

特開２００４−２６７９２７号公報

しかしながら、上述のように機能液の液滴の間に新たに液滴を正確に着弾させるために
着弾位置を調節するには微細な制御が必要になり、実際には困難を極める。また、上述の
手法を行った場合、着弾位置が吐出領域のうち狭い領域に限られる上、着弾された液滴が
十分に広がらないため、液滴が偏って配置されることになる。この場合、形成される機能
液の膜が不均一になるため、例えば電気光学装置においては、表示ムラの原因になる。
上記のような事情に鑑み、本発明の目的は、機能液の着弾する位置を容易に調節するこ
とができ、機能液の膜が不均一に形成されるのを防ぐことができる液滴吐出方法、電気光
学装置及び電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る液滴吐出方法は、基板と吐出ヘッドとを相対的
に走査させながら、前記基板上の複数の被吐出部に機能液の液滴を吐出する液滴吐出方法
であって、前記被吐出部が前記基板上にマトリクス状に配列されており、各被吐出部に前
記機能液の液滴を複数回の走査による吐出を行なうときには、各走査とも、すでに前記各
被吐出部に吐出された液滴の着弾部から前記マトリクスの行方向及び列方向のそれぞれに
直線的に延在する領域を避けるように、新たに吐出する液滴を着弾させることを特徴とす
る。

本発明によれば、被吐出部がマトリクス状に配列されている場合に、機能液の液滴を各
被吐出部に複数回吐出するときには、すでに前記各被吐出部に吐出された液滴の着弾部か
らマトリクスの行方向及び列方向のそれぞれに直線的に延在する領域を避けるように、新
たに吐出する液滴を着弾させるので、当該着弾部間を埋めるように機能液の液滴を着弾さ
せる際の微細な制御も必要なく、機能液の液滴を着弾させる位置の調節が極めて容易にな
り、機能液の膜が不均一に形成されることを防ぐこともできる。

ここで、例えば図１７を参照して、「すでに吐出された液滴の着弾部からマトリクスの
行方向及び列方向のそれぞれに直線的に延在する領域」を説明する。図１７中、円部分１
７０Ａは「すでに吐出された液滴の着弾部」を示し、斜線部１７０Ｂは「着弾部からマト
リクスの行方向及び列方向のそれぞれに直線的に延在する領域」を示す。同図に示すよう
に、当該領域は、着弾部自体を含まない領域を考えるものとする。

また、前記被吐出部のうち前記すでに吐出された液滴の着弾部に平面的に重なる位置に
、前記新たに吐出する液滴を着弾させることが好ましい。
本発明によれば、新たに吐出する液滴について、すでに吐出された液滴の着弾部に平面
的に重なる位置に着弾するものであり、毎回の吐出で同じ位置に着弾させればよいため、
液滴の着弾位置の調節が容易になる。また、本発明では、着弾位置は限られるものの、す
でに着弾された液滴が、新たに着弾された液滴の衝撃を利用して被吐出部内に広がるので
、機能液の膜が不均一に形成されることを防ぐこともできる。

また、前記複数回の走査による吐出のそれぞれにおいて、前記複数の着弾部が前記マト
リクスの行方向及び列方向のうち少なくとも一方に配置されるように前記機能液の液滴を
吐出し、前記複数の着弾部の中心部同士を結ぶ直線に対してずれた位置に、前記新たに吐
出する液滴を着弾させることが好ましい。
本発明によれば、複数回の吐出のそれぞれにおいて、着弾部がマトリクスの行方向及び
列方向のうち少なくとも一方に隣接するように機能液の液滴を吐出しておき、この着弾部
の中心部同士を結ぶ直線に対してずれた位置に液滴を新たに着弾させるので、液滴を被吐
出部の全体にわたって着弾させることが可能となる。これにより、被吐出部に機能液を平
坦に形成することができる。

本発明の別の観点に係る電気光学装置は、上記の液滴吐出方法により機能液が吐出され
た基板を含むことを特徴とする。
本発明によれば、機能液の着弾する位置を容易に調節することができ、機能液の膜が不
均一に形成されるのを防ぐことができる液滴吐出方法により機能液の液滴が吐出されてい
るため、表示ムラの無い電気光学装置を得ることができる。
本発明の別の観点に係る電子機器は、上記の電気光学装置を搭載したことを特徴とする
。本発明によれば、表示ムラの無い電気光学装置を搭載したので、表示性能の優れた電
子機器を得ることができる。

また、本発明は、基板と吐出ヘッドとを相対的に走査しながら、前記基板上の複数の被
吐出部に機能液の液滴を吐出する液滴吐出装置であって、前記基板上にマトリクス状に配
列された前記被吐出部に対して前記機能液の液滴の吐出を制御する処理部を有し、前記処
理部は、各被吐出部に前記機能液の液滴を複数回の走査による吐出を行なうときには、各
走査とも、すでに前記各被吐出部に吐出された液滴の着弾部から前記マトリクスの行方向
及び列方向のそれぞれに直線的に延在する領域を避けるように、新たに着弾させる液滴の
吐出を制御することを特徴とする。
本発明によれば、マトリクス状に配列された被吐出部に対して、機能液の液滴を各被吐
出部に複数回の吐出を行なうときには、すでに前記各被吐出部に吐出された液滴の着弾部
からマトリクスの行方向及び列方向のそれぞれに直線的に延在する領域を避けるように、
新たに着弾させる液滴の吐出を制御するので、被吐出部において複数回の走査で位置を変
えてマトリクス状に着弾される液滴によって生じるムラ等を軽減させることができる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。以下の図では、各部材を認識可
能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。
（電気光学装置）
図１は、本実施形態に係る液晶装置１の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、液晶装置１は、液晶パネル４０と、バックライト４１とを主体とし
て構成されている。液晶パネル４０は、アクティブマトリクス基板２とカラーフィルタ基
板３とがシール材２６を介して貼り合わされ、当該アクティブマトリクス基板２とカラー
フィルタ基板３とシール材２６との間に液晶６が挟持された構成になっている。図中破線
で表された表示領域２ａは、画像や動画等が表示される領域である。

なお、本実施形態の液晶装置１は、スイッチング素子として二端子型非線形素子である
薄膜ダイオード（ＴＦＤ）素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置を採用して
いるが、例えばスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子を用いた液晶装
置や、パッシブマトリクス方式の液晶装置であっても勿論構わない。また、液晶パネル４
０は、２枚の大判のマザー基板を張り合わせ、切断することにより形成される（多数個取
り）。２枚のマザー基板としては、カラーフィルタ基板３を生成するカラーフィルタ側マ
ザー基板と、アクティブマトリクス基板２を生成するアクティブマトリクス側マザー基板
とがある。

図２は、カラーフィルタ基板３の構成を示す平面図である。図２（ａ）はカラーフィル
タ基板３の全体構成を示す図であり、図２（ｂ）はカラーフィルタ基板３の一部を拡大し
て示す図である。
図２（ａ）に示すように、カラーフィルタ基板３は、例えばガラスやプラスチック等の
透明な材料によって形成された矩形の基板である。カラーフィルタ基板３上には遮光層１
３が設けられており、遮光層１３で囲まれた領域（画素領域）に対応して各絵素である赤
色層１６Ｒ、緑色層１６Ｇ、青色層１６Ｂを有するカラーフィルタ１６がマトリクス状に
設けられている。なお、本実施形態では当該カラーフィルタ１６の赤色層１６Ｒ、緑色層
１６Ｇ及び青色層１６Ｂがインクジェット方式によって形成されるものであり、後述する
液滴吐出装置から各画素領域に液体材料が吐出されるものであるから、以下の説明におい
て、このマトリクス状に設けられた画素領域を「被吐出部」と呼ぶこともある。

また、遮光層１３で囲まれた領域をカラーフィルタ基板３には、当該カラーフィルタ１
６を覆うようにオーバーコート層（図示せず）が形成され、オーバーコート層上には配向
膜（図示せず）が形成されている。当該配向膜は、例えばポリイミド等からなり、表面が
ラビング処理された水平配向膜である。

また、図２（ｂ）に示すように、１個の赤色層１６Ｒ（または緑色層１６Ｇ、青色層１
６Ｂ）については、短辺の長さＳが例えば１７０μｍ程度、長辺の長さＬが例えば５１０
μｍ程度の矩形に設けられている。また、隣接するカラーフィルタ１６同士の間隔につい
ては、行方向の間隔Ｔ１は約２０μｍとなっており、列方向の間隔Ｔ２は約４０μｍとな
っている。

（液滴吐出装置）
次に、本実施形態に係る液滴吐出装置（以下、「吐出装置」と称呼する。）１００につ
いて説明する。
図３に示すように、吐出装置１００は、液体材料１１１を保持するタンク１０１と、チ
ューブ１１０を介してタンク１０１から液体材料１１１が供給される吐出走査部１０２と
を主体として構成されている。

液体材料１１１には、例えば上述した液晶装置１のカラーフィルタ１６の赤色層１６Ｒ
を構成する材料（以下、「赤色の液体材料」という。）１１１Ｒと、緑色層１６Ｇを構成
する材料（以下、「緑色の液体材料」という。）１１１Ｇと、青色層１６Ｂを構成する材
料（以下、「青色の液体材料」という。）１１１Ｂとの３種類がある。

タンク１０１は、赤色の液体材料１１１Ｒを保持する赤色材料タンク１０１Ｒと、緑色
の液体材料１１１Ｇを保持する緑色材料タンク１０１Ｇと、青色の液体材料１１１Ｂを保
持する青色材料タンク１０１Ｂとを有しており、上述した３種類の液体材料１１１（１０
１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ）を個別に保持するようになっている。各タンク１０１には、
例えば図示しない圧力ポンプが取り付けられている。当該圧力ポンプが駆動してタンク１
０１内部に圧力を加えることで、液体材料１１１がタンク１０１内から吐出走査部１０２
へと供給されるようになっている。

ここで、赤色の液体材料１１１Ｒとしては、例えばポリウレタンオリゴマーに赤色の無
機顔料（例えば、赤色酸化鉄(III)やカドミウム赤等）を分散させた後、溶剤としてブチ
ルカルビトールアセテートを加え、更に非イオン系界面活性剤を分散剤として添加し、粘
度を所定の範囲に調整した溶液が用いられている。
また、緑色の液体材料１１１Ｇとしては、例えばポリウレタンオリゴマーに緑色の無機
顔料（例えば、酸化クロム緑やコバルト緑等）を分散させた後、溶剤としてシクロヘキサ
ノン及び酢酸ブチルを加え、非イオン系界面活性剤を分散剤として添加し、粘度を所定の
範囲に調整した溶液が用いられている。
また、青色の液体材料１１１Ｂとしては、例えばポリウレタンオリゴマーに青色の無機
顔料（例えば、群青や紺青等）を分散させた後、溶剤としてブチルカルビトールアセテー
トを加え、非イオン系界面活性剤を分散剤として添加し、粘度を所定の範囲に調整した溶
液が用いられている。
吐出走査部１０２は、複数のヘッド１１４（図４参照）を保持するキャリッジ１０３と
、キャリッジ１０３の位置を制御するキャリッジ位置制御装置１０４と、カラーフィルタ
側マザー基板を構成する基体１０Ａを保持するステージ１０６と、ステージ１０６の位置
を制御するステージ位置制御装置１０８と、制御部１１２とを有している。なお、実際に
は、吐出装置１００には複数（例えば１０個）のキャリッジ１０３が設置されている。図
３では、説明の簡単のため、１個のキャリッジ１０３を図示して説明することにした。

キャリッジ位置制御装置１０４は、制御部１１２からの信号に応じて、キャリッジ１０
３をＸ軸方向又はＺ軸方向に沿って移動させるようになっている。ステージ位置制御装置
１０８は、制御部１１２からの信号に応じて、Ｙ軸方向に沿ってステージ１０６を移動さ
せるようになっている。

上述のように、キャリッジ１０３はキャリッジ位置制御装置１０４の制御によってＸ軸
方向に移動するようになっている。一方、ステージ１０６はステージ位置制御装置１０８
の制御によってＹ軸方向に移動するようになっている。つまり、キャリッジ位置制御装置
１０４およびステージ位置制御装置１０８によって、ステージ１０６に対するヘッド１１
４の相対位置が変わるようになっている。

つまり、キャリッジ１０３及びステージ１０６のうち双方若しくはいずれか一方を移動
させることで、キャリッジ１０３がステージ１０６（あるいはステージ１０６に保持され
る基体１０Ａ）を走査することができるようになっている。以下、本実施形態では、キャ
リッジ１０３を静止させ、ステージ１０６を移動させることで走査を行う場合について説
明する。

図４は、１個のキャリッジ１０３をステージ１０６側から観察した図であり、図４の紙
面に垂直な方向がＺ軸方向である。また、図４の紙面の左右方向がＸ軸方向であり、紙面
の上下方向がＹ軸方向である。
同図に示すように、キャリッジ１０３は、それぞれほぼ同じ構造を有する複数のヘッド
１１４を保持している。ヘッド１１４には、液体材料１１１のうち赤色の液体材料１１１
Ｒを吐出するヘッド１１４Ｒ、緑色の液体材料１１１Ｇを吐出するヘッド１１４Ｇ、青色
の液体材料１１１Ｂを吐出するヘッド１１４Ｂの３種類がある。

キャリッジ１０３には、ヘッド群１１４Ｐが２箇所に設けられている。各ヘッド群１１
４Ｐには、ヘッド１１４Ｒ、ヘッド１１４Ｇ、ヘッド１１４Ｂがそれぞれ２個ずつ、Ｙ軸
方向に直線状に設けられている。したがって、１つのキャリッジ１０３においては、ヘッ
ド１１４Ｒ、ヘッド１１４Ｇ、ヘッド１１４Ｂがそれぞれ４個ずつ設けられており、ヘッ
ド１１４は、計１２個設けられていることになる。

図５は、ヘッド１１４の底面１１４ａを示した図である。底面１１４ａの形状は、対向
する２つの長辺及び対向する２つの短辺を有する矩形である。当該底面１１４ａはステー
ジ１０６側を（図中Ｚ軸方向）向いている。ヘッド１１４の長辺方向と図中Ｘ軸方向、ま
た、ヘッド１１４の短辺方向と図中Ｙ軸方向については、それぞれ平行になっている。

また、当該底面１１４ａには、ノズル１１８がＸ軸方向に例えば９０個ずつ、２列（ノ
ズル列１１６Ａとノズル列１１６Ｂ）に配置されている。また、各ノズル１１８のノズル
径ｒは、約３０μｍとなっている。ノズル列１１６Ａ側のノズル１１８及びノズル列１１
６Ｂ側のノズル１１８は、それぞれ各列において所定のノズルピッチＬＮＰ（ＬＮＰ：約
１４０μｍ）で配置されている。

また、ノズル列１１６Ｂの各ノズル１１８の位置が、ノズル列１１６Ａの各ノズル１１
８位置に対して、ノズルピッチＬＮＰの半分の長さ（約７０μｍ）だけＸ軸方向の負の方
向（図５の下方向）にずれるように配置されている。なお、ヘッド１１４に設けられるノ
ズル列は２列でなくても良い。例えば、３列、４列、・・・Ｍ列（Ｍは自然数）と列数を
増やしても良いし、あるいは１列であっても構わない。

ノズル列１１６Ａおよびノズル列１１６Ｂのそれぞれが９０個のノズルからなるため、
１つのヘッド１１４には１８０個のノズルが設けられている。ただし、ノズル列１１６Ａ
の両端から５つ目までのノズルは、液体材料１１１が吐出されないようになっている（休
止ノズル：図５中、破線で囲まれた部分）。

同様に、ノズル列１１６Ｂの両端から５つ目までのノズルも液体材料１１１が吐出され
ない休止ノズルとなっている（図５中、破線で囲まれた部分）。このため、ヘッド１１４
における１８０個のノズル１１８のうち、両端の２０個のノズルを除いた１６０個のノズ
ル１１８が液体材料１１１を吐出するようになっている（吐出ノズル）。

本明細書では、ノズル列１１６Ａに含まれる９０個のノズル１１８のうち、図中上端か
ら６番目のノズル１１８をヘッド１１４の「基準ノズル１１８Ｒ」と表記する。つまり、
ノズル列１１６Ａにおける８０個の吐出ノズルのうち、図中最上部に位置する吐出ノズル
がヘッド１１４の「基準ノズル１１８Ｒ」である。なお、すべてのヘッド１１４に対して
、「基準ノズル１１８Ｒ」の指定の仕方が同じであればよいので、「基準ノズル１１８Ｒ
」の位置は、上記位置でなくてもよい。

次に、ヘッド１１４の内部の構成を説明する。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すよう
に、それぞれのヘッド１１４は、インクジェットヘッドである。より具体的には、それぞ
れのヘッド１１４は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１
２６と、ノズルプレート１２８との間には、タンク１０１から孔１３１を介して供給され
る液体材料１１１が常に充填される液たまり１２９が設けられている。

また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が設けら
れている。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２とによ
って囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０は、ノズル１１８ごとに
設けられているおり、キャビティ１２０の数とノズル１１８の数とは同じである。キャビ
ティ１２０には、１対の隔壁１２２間に設けられた供給口１３０を介して、液たまり１２
９から液体材料１１１が供給される。

振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、振動子１２４が位置す
る。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む対の電極１２４
Ａ、１２４Ｂとを有している。この対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとの間に駆動電圧を与え
ることで、対応するノズル１１８から液体材料１１１が吐出される。なお、ノズル１１８
からＺ軸方向に液状の材料が吐出されるように、ノズル１１８の形状が調整されている。
なお、ピエゾ素子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、電気熱変換素子に
よる材料の熱膨張を利用して液体材料１１１を吐出する構成を有していてもよい。

次に、制御部１１２の構成を説明する。図７は、制御部１１２の構成を示すブロック図
である。
制御部１１２は、液体材料１１１を吐出するタイミングや、キャリッジ１０３の固定位
置、ステージ１０６の移動（移動速度、移動距離等）等、吐出装置１００の動作に関して
統括して制御する部位である。
図７に示すように、制御部１１２は、入力バッファメモリ２０１と、記憶手段２０２と
、処理部２０４と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８とを備えており、各部分同
士が通信可能に接続されている。

入力バッファメモリ２０１は、外部に接続される例えば情報処理装置等から液体材料１
１１の液滴の吐出を行うための吐出データを受け取る。入力バッファメモリ２０１は、吐
出データを処理部２０４に供給し、処理部２０４は吐出データを記憶手段２０２に格納す
る。記憶手段２０２としては、例えばＲＡＭ等が用いられている。

処理部２０４は、記憶手段２０２内に格納された吐出データにアクセスし、当該吐出デ
ータを基にして、走査駆動部２０６及びヘッド駆動部２０８に、必要な駆動信号を供給す
る。
走査駆動部２０６はこの駆動信号に基づいて、キャリッジ位置制御装置１０４およびス
テージ位置制御装置１０８に所定の制御信号を供給する。また、ヘッド駆動部２０８は駆
動信号に基づいて、各ヘッド１１４に液体材料１１１を吐出する吐出信号を供給する。

ヘッド駆動部２０８は、図８（ａ）に示すように、１つの駆動信号生成部２０３と、複
数のアナログスイッチＡＳとを有している。アナログスイッチＡＳは、ヘッド１１４内の
振動子１２４に接続されている（具体的には、電極１２４Ａに接続されている。ただし、
電極１２４Ａは図８（ａ）には示されていない。）。当該アナログスイッチＡＳは、ノズ
ル１１８のそれぞれに対応するように設けられており、ノズル１１８の個数と同数設けら
れている。

駆動信号生成部２０３は、図８（ｂ）に示すような駆動信号ＤＳを生成する。駆動信号
ＤＳは、アナログスイッチＡＳのそれぞれの入力端子に独立して供給される。駆動信号Ｄ
Ｓの電位は、基準電位Ｖに対して時間的に変化する。すなわち、駆動信号ＤＳは、複数の
吐出波形Ｐが吐出周期ＥＰで繰り返される信号である。吐出周期ＥＰは、例えば処理部２
０４によって所望の値に調節されるようになっている。この吐出周期ＥＰを適宜調節する
ことによって、複数のノズル１１８から所定の順序で液体材料１１１が吐出されるように
吐出信号を生成することができる。このように、吐出のタイミングを制御することができ
るようになっている。

また、制御部１１２は、ノズル１１８から吐出される液体材料１１１の体積を制御する
ことも可能である。当該液体材料１１１の体積の制御は、各ノズル１１８に個別に制御で
きるようになっている。各ノズル１１８から吐出される液体材料１１１の体積については
、０ｐｌ〜４２ｐｌ（ピコリットル）の間で可変である。

なお、制御部１１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含んだコンピュータであってもよい
。この場合には、制御部１１２の上記機能は、コンピュータによって実行されるソフトウ
ェアプログラムによって実現される。もちろん、制御部１１２は、専用の回路（ハードウ
ェア）によって実現されてもよい。

（液晶装置の製造方法（液滴吐出方法））
次に、このように構成された液晶装置１の製造工程について説明する。
本実施形態では、大面積のマザー基板を用いて複数の液晶装置を一括して形成し、切断
によって個々の液晶装置１に分離する方法を例に挙げて説明する。

まず、カラーフィルタ側マザー基板の形成工程について簡単に説明する。
吐出装置１００のステージ１０６に、基体１０Ａを保持させる。当該基体１０Ａには、
カラーフィルタ１６の各層を保持する被吐出部１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ：図９等参
照）がマトリクス状に形成されている。被吐出部１８Ｒには赤色層１６Ｒが保持され、被
吐出部１８Ｇには緑色層１６Ｇが保持され、被吐出部１８Ｂには青色層１６Ｂが保持され
るようになっている。なお、基体１０Ａをステージ１０６に保持する際には、基体１０Ａ
の短辺方向がＸ軸方向に一致し、長辺方向がＹ軸方向に一致するように位置を調節する。

この状態で、図９に示すようにステージ１０６を図中左側から右側へ移動させる。キャ
リッジ１０３は、これとは反対の方向、すなわち、図中右側から左側に基体１０Ａ上を走
査する。このとき、キャリッジ１０３が基体１０Ａ上を走査しながら、各ヘッド１１４か
らは液体材料１１１の液滴が各被吐出部１８に吐出される。
例えば当該走査においては、図９に示すように図中最上行の各被吐出部１８に赤色の液
体材料１１１Ｒ₁、緑色の液体材料１１１Ｇ₁、青色の液体材料１１１Ｂ₁の液滴が吐出さ
れる。このとき、複数行にわたって設けられている被吐出部１８のうちどの行に液体材料
１１１（１１１Ｒ₁，１１１Ｇ₁，１１１Ｂ₁）の液滴を吐出するかは、適宜設定すること
が可能である。

次に、図１０に示すように、ステージ１０６を図中右側から左側へ移動させる。キャリ
ッジ１０３は、図９に示した走査とは反対の方向、すなわち、図中左側から右側に基体１
０Ａの領域Ｗを走査する。このとき、キャリッジ１０３が基体１０Ａを走査しながら、各
ヘッド１１４から液体材料１１１の液滴を吐出する。

この走査では、液体材料１１１の液滴がまだ吐出されていない被吐出部１８に液体材料
１１１を吐出する。例えば図１０に示すように、図９に示した走査の際に液体材料１１１
が吐出されなかった図中上から２行目の各被吐出部１８に、赤色の液体材料１１１Ｒ₁、
緑色の液体材料１１１Ｇ₁、青色の液体材料１１１Ｂ₁の液滴を吐出する。複数行にわたっ
て設けられている被吐出部１８のうち、液体材料１１１（１１１Ｒ₁，１１１Ｇ₁，１１１
Ｂ₁）が吐出されてない被吐出部１８の行を選択しながら液体材料１１１の液滴を吐出し
、各被吐出部１８に液体材料１１１が計１回ずつ吐出されるまで走査を繰り返す。

以上の走査においては、各被吐出部１８の一部分に液体材料１１１を吐出したに過ぎず
、カラーフィルタ１６の赤色層１６Ｒ、緑色層１６Ｇ、青色層１６Ｂを形成するのに液体
材料１１１の体積が不足している状態である。このため、以降の走査では、各被吐出部１
８について十分な液体材料１１１を追加吐出する走査を行う。

ここで、図１１を参照して、ヘッド１１４から吐出される液体材料１１１が着弾する被
吐出部１８上の位置（着弾部）について説明する。図１１は、液体材料１１１の着弾部を
示す図である。
各被吐出部１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂには、着弾部２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂが例え
ばそれぞれ２列ずつ３行に設定されている。ヘッド１１４からは、１つの被吐出部１８に
ついて、１回目、２回目、・・・、ｎ回目の別を問わず、常にこの着弾部２００の位置に
液体材料１１１が着弾するように吐出される。したがって、以降の走査では、１回目に吐
出された液体材料１１１の上に、更に新たな液体材料１１１が吐出される。

これを踏まえて、各被吐出部１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）における２回目以降の吐
出走査を具体的に説明する。図１２に示すように、ステージ１０６を図中左側から右側へ
移動させ、キャリッジ１０３に図中右側から左側に基体１０Ａ上を走査させながら、液体
材料１１１を吐出させる。この液体材料１１１は、１回目の吐出と同じ位置に着弾する。
すなわち、図中最上行の各被吐出部１８には、赤色の液体材料１１１Ｒ₁の液滴の上に赤
色の液体材料１１１Ｒ₂の液滴が、緑色の液体材料１１１Ｇ₁の液滴の上に緑色の液体材料
１１１Ｇ₂の液滴が、青色の液体材料１１１Ｂ₁の液滴の上に青色の液体材料１１１Ｂ₂の
液滴が、それぞれ着弾する。以下、図中上から２段目、３段目、・・・の走査において、
同様の動作を繰り返し、被吐出部１８に十分な液体材料１１１が吐出されるまで、上記動
作を繰り返す。

これ以降の工程については簡単に説明する。カラーフィルタ１６が形成された基体１０
Ａ上には、図示しない電極や配線等を形成し、平坦化膜を形成する。また、基体１０Ａの
表面にギャップ制御用の図示しないスペーサ及び隔壁を形成する。この基体１０Ａに形成
された配線やカラーフィルタを覆うように配向膜を形成し、この配向膜に対してラビング
処理を実行する。配向膜は、例えばポリイミドを塗布又は印刷することによって形成する
ことができる。また、エポキシ樹脂等からなるシール材を矩形環状に形成し、シール材で
囲まれた領域に液晶を塗布する。

次に、アクティブマトリクス側マザー基板の形成については、ガラスやプラスチック等
の透光性材料からなる大判の基材に配線、電極等を形成し、当該配線、電極等が形成され
た領域に、平坦化膜を形成する。平坦化膜を形成したら、ポリイミド等からなる配向膜を
形成し、この配向膜に対してラビング処理を実行する。

次に、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とをパネル状
に貼り合わせる。両基板を近接させ、アクティブマトリクス側マザー基板がカラーフィル
タ側マザー基板上のシール材に接着させるようにする。その後、接着した両マザー基板に
スクライブ線を形成し、当該スクライブ線に沿ってパネルを切断し、切断した各パネルの
洗浄を行い、各パネルに駆動ドライバ等を実装する。各液晶パネルの外側表面に偏光板を
貼着し、バックライト４１を取り付けて、液晶装置１が完成する。

このように、本実施形態によれば、被吐出部１８がマトリクス状に配列されている場合
に、液体材料１１１の液滴を吐出するときには、すでに吐出された液体材料１１１の着弾
部２００のうちマトリクスの行方向（例えば、図１１のＹ方向）及び列方向（例えば、図
１１のＸ方向）に隣接する着弾部２００の間の領域を避けるように、新たに吐出する液体
材料１１１の液滴を着弾させるので、当該着弾部２００間を埋めるように液体材料を着弾
させる際の微細な調節も必要なく、液体材料１１１の液滴を着弾する位置の調整が極めて
容易になり、液体材料１１１の膜（カラーフィルタ１６の各層）が不均一に形成されるこ
とを防ぐこともできる。

なお、本実施形態では、走査において、新たに吐出する液体材料１１１について、すで
に吐出された液体材料１１１の液滴の着弾部２００に平面的に重なる位置に着弾するもの
であり、毎回の吐出で同じ位置に吐出すればよいため、液体材料１１１の吐出位置の調節
が容易になる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態と同様、以下の図では、各部材
を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。また、第１実施形態と同一の
構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態では、液体材
料１１１の液滴を吐出する方法が第１実施形態と異なっているため、かかる点を中心に説
明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様、大面積のマザー基板を用いて複数
の液晶装置を一括して形成し、切断によって個々の液晶装置１に分離する方法を例に挙げ
て説明する。

第１実施形態と同様の工程により、吐出装置１００のステージ１０６に基体１０Ａを保
持させ、基体１０Ａの短辺方向がＸ軸方向に一致し、長辺方向がＹ軸方向に一致するよう
に位置を調節する。この状態で、第１実施形態と同様の方法でヘッド１１４を走査させ、
図１３に示すように、各被吐出部１８に１回ずつ液体材料１１１（赤色の液体材料１１１
Ｒ₁、緑色の液体材料１１１Ｇ₁、青色の液体材料１１１Ｂ₁）を吐出させる。

ここで、図１４をもとにして、本実施形態において、液体材料１１１の着弾位置につい
て説明する。図１４は、ヘッド１１４から吐出された液体材料１１１が着弾する被吐出部
１８上の位置を示す図である。
各被吐出部１８には、例えば着弾部２００（着弾部２００Ａ、着弾部２００Ｂ、着弾部
２００Ｃ及び着弾部２００Ｄ）が設定されている。各着弾部２００は、それぞれ２列ずつ
３行に設定されており、行方向（Ｙ方向）及び列方向（Ｘ方向）に隣接している。ヘッド
１１４からは、１つの被吐出部１８について１回目に着弾する際には着弾部２００Ａに、
２回目に着弾する場合には着弾部２００Ｂに、３回目は着弾部２００Ｃに、４回目は着弾
部２００Ｄに液体材料１１１が着弾するように吐出される。

各着弾部２００を配置する際には、着弾部２００Ａの中心同士、着弾部２００Ｂの中心
同士、着弾部２００Ｃの中心同士、着弾部２００Ｄの中心同士をそれぞれ結んでできるＸ
方向及びＹ方向の仮想線（図中、一点鎖線で示す）を想定し、異なる着弾部の中心が各直
線を避けるように、すなわち、異なる着弾部の中心が各直線と重ならないように、描く直
線に対してずれる位置に着弾部２００Ａ〜着弾部２００Ｄを配置する。ここで、「異なる
着弾部」とは、例えば着弾部２００Ａを基準にすると、着弾部２００Ａ以外の着弾部、す
なわち、着弾部２００Ｂ、着弾部２００Ｃ及び着弾部２００Ｄが異なる着弾部である。着
弾部２００Ｂ、着弾部２００Ｃ、着弾部２００Ｄについても同様である。

図１４において具体的に説明すると、着弾部２００Ｂは、着弾部２００Ａの中心同士を
結んだＸ方向の各直線に重ならないように、例えば当該直線よりも図中下側にずれて配置
されており、同時に、Ｙ方向の各直線にも重ならないように、当該直線に対して、図中右
側にずれて配置されている。

着弾部２００Ｃは、着弾部２００Ａの中心同士及び着弾部２００Ｂの中心同士を結んだ
Ｘ方向の各直線に重ならないように、例えば着弾部２００Ａの直線の図中下側であって着
弾部２００Ｂの図中上側にずれて配置されており、同時にＹ方向の各直線にも重ならない
ように、例えば着弾部２００Ａ及び着弾部２００Ｂの直線の図中右側にずれて配置されて
いる。

また、着弾部２００Ｄは、着弾部２００Ａ、着弾部２００Ｂ及び着弾部２００Ｃの中心
同士を結んだＹ方向の各直線に重ならないように、例えば着弾部２００Ａ、着弾部２００
Ｂ及び着弾部２００Ｃの直線の図中左側にずれて配置されており、同時にＹ方向の直線に
も重ならないように、例えば着弾部２００Ａ、着弾部２００Ｂ及び着弾部２００Ｃの直線
の図中下側にずれて配置されている。

このように、異なる種類の着弾部２００の中心が、同一の種類の着弾部２００の中心同
士を結んだ直線に対してずれるように配置されている。なお、着弾部２００Ｄにおいては
、３行のうちの最下行（図中、破線で示す）が被吐出部１８の枠内に収まっていない。こ
のような場合、着弾部２００Ｄの最下行には着弾させないようにする。

このことを踏まえると、図１３に示す走査においては、液体材料１１１の液滴が各被吐
出部１８の着弾部２００Ａに吐出された状態になっている。この状態から、各被吐出部１
８に対して２回目の吐出を行うと、図１５に示すように、液体材料１１１（赤色の液体材
料１１１Ｒ₂、緑色の液体材料１１１Ｇ₂、青色の液体材料１１１Ｂ₂）の液滴が各被吐出
部１８の着弾部２００Ｂの位置に着弾するように吐出される。
また、図示を省略するが、各被吐出部１８に対して３回目の吐出では着弾部２００Ｃに
、４回目の吐出では着弾部２００Ｄに、それぞれ液体材料１１１の液滴が着弾するように
吐出される。以降、各被吐出部１８に十分な液体材料１１１が吐出されるまで、このよう
な走査を繰り返す。このとき、上記の着弾部２００Ａ〜着弾部２００Ｄに重ねて吐出して
も構わない。
また、その後のカラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とを
貼り合わせて液晶装置１を構成するまでの工程は、第１実施形態と同様であるため、説明
を省略する。

本実施形態によれば、複数回の吐出のそれぞれにおいて、着弾部２００が例えば図１４
のＸ方向及びＹ方向のうち少なくとも一方に隣接するように液体材料１１１の液滴を着弾
し、この着弾部２００の中心部同士を結ぶ直線に対してずれた位置に液体材料１１１の液
滴を新たに着弾させるので、液体材料１１１の液滴を被吐出部１８の全体にわたって着弾
させることが可能となる。これにより、被吐出部１８に液体材料１１１（赤色の液体材料
１１１Ｒ、緑色の液体材料１１１Ｇ、青色の液体材料１１１Ｂ）を平坦に形成することが
できる。

（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器について、携帯電話を例に挙げて説明する。
図１６は、携帯電話３００の全体構成を示す斜視図である。
携帯電話３００は、筺体３０１、複数の操作ボタンが設けられた操作部３０２、画像や
動画、文字等を表示する表示部３０３を有する。表示部３０３には、本発明に係る液晶装
置１が搭載される。

この液晶装置１は、上述のように液体材料１１１の液滴が着弾する位置を容易に調節す
ることができ、液体材料１１１の膜が不均一に形成されるのを防ぐことができる液滴吐出
方法により機能液の液滴が吐出されて形成されているため、表示ムラが少なく、品質が高
いものである。携帯電話３００は、このような液晶装置１を搭載したので、表示性能が優
れたものになっている。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、本発明を液晶装置１のカラーフィルタ基板３にカラーフィルタ１６を形成する
場合の例であるが、この例に限られることは無く、例えば本発明を有機ＥＬ装置用基板に
有機層（発光層等）を形成する場合にも適用することが可能である。

本発明の実施形態に係る液晶装置の構成を示す斜視図。本実施形態に係るカラーフィルタ基板の構成を示す平面図。本実施形態に係る液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図。本実施形態に係る液滴吐出装置のキャリッジの構成を示す平面図。本実施形態に係る液滴吐出装置のヘッドの外部構成を示す平面図。本実施形態に係る液滴吐出装置のヘッドの内部構成を示す図。本実施形態に係る液滴吐出装置の制御部の構成を示すブロック図。本実施形態に係る液滴吐出装置のヘッド駆動部の構成を示す図。本実施形態に係る液滴吐出装置のヘッドの配置を示す図。本実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その１）。本実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その２）。本実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その３）。本発明の第２実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その１）。本発明の第２実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その２）。本発明の第２実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その３）。本発明に係る電子機器の構成を示す斜視図。着弾部とその周囲の領域とを示す図。

符号の説明

１…液晶装置、２…アクティブマトリクス基板、３…カラーフィルタ基板、１０Ａ…基
体、１６…カラーフィルタ、１８，１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ…被吐出部、１００…液滴吐
出装置（吐出装置）、１０３…キャリッジ、１０６…ステージ、１１１，１１１Ｒ，１１
１Ｇ，１１１Ｂ…液体材料、１１４，１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂ…ヘッド、１１４Ｐ
…ヘッド群、１１４Ｇ…ヘッド、１１８…ノズル、３００…携帯電話。

Claims

基板と吐出ヘッドとを相対的に走査させながら、前記基板上の複数の被吐出部に機能液の液滴を吐出する液滴吐出方法であって、
前記被吐出部が、遮光層で囲まれた領域に対応し、前記基板上にマトリクス状に配列されており、
前記各被吐出部に前記機能液の液滴を複数回の走査による吐出を行なうときには、各走査とも、すでに前記各被吐出部の前記遮光層で囲まれた領域内に吐出された液滴の着弾部から前記マトリクスの行方向及び列方向のそれぞれに直線的に延在する領域を避けるように、新たに吐出する液滴を着弾させることを特徴とする液滴吐出方法。
前記被吐出部のうち前記すでに吐出された液滴の着弾部に平面的に重なる位置に、前記新たに吐出する液滴を着弾させることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出方法。
前記複数回の走査による吐出のそれぞれにおいて、前記複数の着弾部が前記マトリクスの行方向及び列方向のうち少なくとも一方に配置されるように前記機能液の液滴を吐出し、
前記複数の着弾部の中心部同士を結ぶ直線に対してずれた位置に、前記新たに吐出する液滴を着弾させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出方法。