KR20070027698A - 액적 토출 장치, 전기 광학 패널 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

액적 토출 장치는 액정을 저장하는 수용 탱크와, 머더기판이 탑재 배치되는 기판 스테이지와, 기판 스테이지에 대향 배치되는 토출 헤드를 구비한다. 토출 헤드 및 기판 스테이지는 서로 상대 이동 가능하다. 토출 헤드는 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 갖는다. 토출 헤드는 수용 탱크로부터 공급되는 액정을 가압하고, 상기 액정을 노즐로부터 머더기판을 향하여 토출한다. 토출 헤드의 주위에는 액정 온도를 제어하기 위한 토출 헤드용 히터가 설치된다. 토출 헤드용 히터는 노즐보다도 기판 스테이지 측으로 돌출하는 돌출부를 갖고 있고, 그 돌출부는 노즐 플레이트를 감싸고 있다. 그 때문에, 노즐 근방에서 액정의 점도를 충분히 저하시킨 상태로 유지할 수 있다.

액적 토출 장치, 수용 탱크, 기판 스테이지, 토출 헤드, 노즐

Description

액적 토출 장치, 전기 광학 패널 및 전자 기기{LIQUID DROP DISCHARGE DEVICE, ELECTROOPTIC PANEL, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 액적 토출 장치, 전기 광학 패널 및 전자 기기에 관한 것이다.

액정 표시 장치의 제조 방법으로서, 유리 기판 위에 사각 테두리 형상의 밀봉재를 형성한 후에, 그 밀봉재에 의해 구획된 영역 내에, 필요량의 액정을 토출하여 액정층을 형성하는 액적 토출법이 알려져 있다.

이런 종류의 액적 토출법으로서, 잉크젯법이라고 불리는 것이 있다. 이 잉크젯법에서는, 복수의 노즐을 구비한 토출 헤드를 소정의 주사 방향으로 이동시키는 동시에 유리 기판을 부(副)주사 방향으로 이동시키면서, 수용 탱크에 수용된 액정을, 복수의 노즐로부터 유리 기판에 대하여 토출한다. 이 잉크젯법에 의하면, 토출되는 액정의 일적(一滴)이 매우 미소(微小)하기 때문에, 유리 기판 위에 치밀하게 액정을 부착시킬 수 있어, 상기 밀봉재에 의해 구획된 소정의 영역 내에 균일한 막 두께의 액정층을 형성하는 것이 가능해진다.

그러나, 액정은, 일반적으로, 점성이 높고, 예를 들어 실온에서 50 내지 100cps 정도의 점도를 갖기 때문에, 실온 환경 하에서는 액적화할 수 없다. 그래서, 수용 탱크를 가열함으로써 액정의 점성을 저하시킨 상태에서, 토출 헤드 내에 서 액정에 압력을 가하여, 액정을 노즐로부터 토출하도록 하고 있다. 이와 같이 함으로써, 액정을 액적화하는 것이 가능해진다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

잉크젯법에서는, 일반적으로, 유리 기판에 대한 액적의 착탄 위치의 정밀도를 확보하기 위하여, 노즐이 개구하는 토출 헤드의 노즐 플레이트를, 유리 기판의 표면에 최대한 근접시키고 있다. 그 때문에, 노즐의 개구 근방의 액정과 유리 기판 사이에서 열교환이 행하여진다. 예를 들어, 토출 헤드가 유리 기판 위의 어떤 영역에 대향 배치되면, 상기 열교환 작용에 의해 우선 노즐의 개구 근방의 액정의 온도가 떨어진다. 얼마 동안 지나면, 노즐의 개구 근방의 액정과 유리 기판과의 온도 차(差)가 없어지고, 다시, 노즐의 개구 근방의 액정이 높은 온도로 유지된다. 그러나, 토출 헤드가 유리 기판 위의 새로운 영역에 대향 배치되면, 그 새로운 영역과 노즐의 개구 근방의 액정 사이의 열교환 작용에 의해, 다시 노즐의 개구 근방의 액정의 온도가 저하하고, 그 후에 상승한다. 이와 같이, 토출 헤드와 유리 기판 사이의 위치 관계가 변화되고 토출 헤드가 유리 기판 상의 새로운 영역에 대향 배치될 때마다, 상기 열교환 작용에 기인하여, 노즐의 개구 근방의 액정의 온도가 변동하게 된다. 그 때문에, 액정의 점도가 변동하고, 1회 토출 동작에 의해 토출되는 액정의 양이 불균일하게 된다. 이것은 균일한 막 두께의 액정층을 형성하는 것을 곤란하게 한다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허2004-347695호 공보

본 발명의 목적은 고점도의 액상체의 토출량을 정밀하게 제어하는 것이 가능한 액적 토출 장치, 및 그 액적 토출 장치를 이용하여 제조되는 전기 광학 패널, 및 그 전기 광학 패널을 구비하는 전자 기기를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에서는, 액상체를 타깃을 향하여 토출하는 액적 토출 장치가 제공된다. 그 액적 토출 장치는 액상체를 저장하는 저장실과, 상기 타깃이 탑재 배치되는 스테이지와, 상기 스테이지에 대향 배치되는 토출 헤드를 구비한다. 상기 토출 헤드 및 상기 스테이지 중 적어도 한쪽이 다른쪽에 대하여 이동 가능하다. 토출 헤드는 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 갖는다. 토출 헤드는 상기 저장실로부터 공급되는 액상체를 가압하여, 상기 액상체를 노즐로부터 상기 타깃을 향하여 토출한다. 또한, 액적 토출 장치는 상기 액상체의 온도를 제어하기 위해, 상기 토출 헤드의 주위에 설치된 온도 제어 부재를 더 구비한다. 상기 온도 제어 부재는 상기 노즐 플레이트보다도 상기 스테이지 측으로 돌출하는 돌출부를 갖는다.

본 발명의 또 다른 형태에서는, 상기 액적 토출 장치를 사용하여 제조되는 전기 광학 패널이 제공된다.

본 발명의 또 다른 형태에서는, 상기 전기 광학 패널을 구비한 전자 기기가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략 사시도.

도 2는 도 1의 2-2선에 따른 액정 표시 장치의 개략 단면도.

도 3은 일 실시예에 따른 액적 토출 장치의 개략 사시도.

도 4는 도 3의 액적 토출 장치의 개략 단면도.

도 5는 도 3의 액적 토출 장치에 구비되는 액적 토출 헤드의 개략 사시도.

도 6은 도 5의 6-6선에 따른 액적 토출 헤드의 개략 단면도.

도 7은 도 1의 액정 표시 장치를 구비한 액정 텔레비전의 사시도.

이하, 본 발명을 구체화한 일 실시예를 도 1 내지 도 6에 따라 설명한다.

우선, 도 3에 나타낸 액적 토출 장치(20)를 사용하여 제조되는 액정 표시 장치(1)에 대해서 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치(1)는 전기 광학 패널로서의 액정 패널(2)과, 상기 액정 패널(2)에 대하여 광(평면광)(L)을 조사(照射)하는 조사 장치(3)를 구비하고 있다. 조사 장치(3)는 액정 패널(2)의 면과 직교하는 방향(도 1에서의 Z방향)을 따라, 상기 액정 패널(2)에 대하여 광(L)을 조사한다. 액정 패널(2)은 서로 중첩된 대향 기판(4)과 소자 기판(5)을 갖고, 대향 기판(4)이 조사 장치(3)와 대향하고 있다.

대향 기판(4)은 사각판 형상의 무알칼리 유리 기판이며, 도 2에 나타낸 바와 같이, 소자 기판(5)과 대향하는 면, 즉, 대향 전극 형성면(4a)을 갖고 있다. 그 대향 전극 형성면(4a) 위에는, 대향 전극(6)이 적층되어 있다. 대향 전극(6)은, 예를 들어, 주석-인듐 산화물(ITO)과 같은 광투과성 도전 물질로 형성되어 있다. 대향 전극(6)은 전원 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되고, 상기 전원 회로로부터 소정의 공통 전압이 대향 전극(6)에 공급되게 되어 있다. 대향 전극(6) 위에는, 러빙(rubbing) 처리 등의 배향 처리가 실시된 배향막(7a)이 적층되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 소자 기판(5)은 대향 기판(4)과 거의 동일한 크기의 사각판 형상의 무알칼리 유리 기판이며, 대향 기판(4)과 대향하는 면, 즉, 소자 형성면(5a)을 갖고 있다. 그 소자 형성면(5a) 위에는, 도 1에서의 X방향을 따라 연장되는 복수의 주사선(8)이, 서로 소정의 피치를 두고 형성되어 있다. 각 주사선(8)은 주사선 구동 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다. 각 주사선(8)에는, 소정의 타이밍으로, 대응하는 주사 신호가 공급되게 되어 있다.

또한, 소자 형성면(5a) 위에는, 상기 주사선(8)과 직교하는 방향(도 1에서의 Y방향)을 따라 연장되는 복수의 데이터선(9)이, 서로 소정의 피치를 두고 형성되어 있다. 각 데이터선(9)은 데이터선 구동 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다. 각 데이터선(9)에는 각 주사선(8)에 주사 신호가 공급되는 타이밍에 맞추어, 표시 데이터에 의거하는 데이터 신호가 공급되게 되어 있다.

서로 교차하는 주사선(8)과 데이터선(9)에 의해 둘러싸인 소자 형성면(5a) 위의 영역은 화소 영역(10)을 형성하고 있다. 즉, 소자 기판(5) 위에는 n×m개의 화소 영역(10)이 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 각 화소 영역(10) 내에는, 화소 전극(11)(도 2 참조)이 형성되는 동시에 박막 트랜지스터(TFT) 등으로 이루어지는 제어 소자(도시 생략)가 형성되어 있다. 화소 전극(11)은, 예를 들어, 주석-인듐 산화물(ITO)과 같은 광투과성 도전 물질로 형성되어 있다. 화소 전극(11) 및 제어 소자는 대응하는 주사선(8) 및 데이터선(9)에 접속되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 데이터선(9), 주사선(8) 및 화소 전극(11)을 포함하는 층 위에는, 러빙 처리 등의 배향 처리가 실시된 배향막(7b)이 적층되어 있다. 소자 기판(5)과 대향 기판(4) 사이에는, 스페이서(12a)를 갖는 밀봉재(12)가 배열 설치되어 있다. 이 밀봉재(12)는 사각 테두리 형상을 이루도록, 대향 기판(4) 및 소자 기판(5)의 바깥 둘레를 따라 연장되어 있다. 밀봉재(12)는 소자 기판(5)과 대향 기판(4)을, 환언하면 소자 형성면(5a)과 대향 전극 형성면(4a)을, 단면 원 형상의 스페이서(12a)의 외경(外徑)에 상당하는 일정한 간격으로 이간시키고 있다.

밀봉재(12)는 소자 기판(5)과 대향 기판(4) 사이에, 환언하면 배향막(7b)과 배향막(7a) 사이에, 밀봉된 공간을 형성한다. 그 밀봉 공간에는, 상기 밀봉 공간을 충족시키는 액상체로서의 액정(15)으로 이루어지는 액정층(15L)이 형성된다.

주사선(8)이 상기 주사선 구동 회로에 의한 선(線) 순차 주사에 의거하여 1개씩 순차 선택되면, 화소 영역(10) 내의 상기 제어 소자가 순차, 선택 기간 동안만 온(on) 상태로 된다. 그리고, 제어 소자가 온 상태로 되는 타이밍으로, 상기 데이터선 구동 회로로부터 출력된 데이터 신호가, 대응하는 데이터선(9) 및 제어 소자를 통하여, 대응하는 상기 화소 전극(11)에 입력된다. 그러면, 화소 전극(11)과 대향 전극(6) 사이의 전위 차에 따라 액정(15)의 배향 상태가 제어된다. 그 결과, 조사 장치(3)로부터 액정 패널(2)에 입사되는 평면광(L)이 액정(15)의 배향 상태에 따라 변조되고, 그 변조된 광(L)의 편광판(도시 생략)에 대한 통과가 허용 또는 차단됨으로써, 액정 패널(2)의 소자 기판(5) 측에 원하는 화상이 표시된다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 액정 패널(2)을 제조하기 위해 사용되는 액적 토출 장치(20)에 대해서, 도 3 내지 도 6을 따라 설명한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 액적 토출 장치(20)는 복수매(본 실시예에서는 25매) 의 대향 기판(4)의 모재(母材)로 되는 1매의 머더기판(4M) 위에, 액정(15)을 토출하여 복수의 액정층(15L)을 형성하는 장치이다. 피토출체(타깃)로서의 머더기판(4M)은 대형 사각판 형상의 무알칼리 유리 기판이다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 그 머더기판(4M) 위에서, 복수의 대향 기판(4)이 각각 형성되는 복수의 영역의 각각에는, 공지의 방법에 의해, 대향 전극(6) 및 배향막(7a)(도 2 참조) 및 밀봉재(12)가 미리 형성되어 있다. 예를 들어, 밀봉재(12)는 디스펜서나 스크린 인쇄 기술을 이용하고, 스페이서(12a)가 분산되어 이루어지는 자외선 경화성 수지 등을, 대향 기판(4)의 형성 영역의 바깥 둘레를 따라 사각 테두리 형상으로 배치함으로써 형성된다. 밀봉재(12)에 의해 구획된 거의 사각 형상의 각 영역이 액정층(15L)이 형성되는 형성 영역(S)으로 된다(도 3 참조).

도 3에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 장치(20)는 거의 직방체 형상의 베이스(21)를 구비하고 있다. 그 베이스(21)의 상면(上面)에는, 도 3에서의 Y방향으로 연장되는 한쌍의 안내 오목 홈(22)이 그 Y방향에서의 베이스(21)의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 베이스(21) 위에는, 스테이지로서의 기판 스테이지(23)가 부착되어 있다. 이 기판 스테이지(23)는 Y축 모터(도시 생략)에 구동 연결되어 있다.

소정의 구동 신호가 상기 Y축 모터에 입력되면, Y축 모터가 정회전 또는 역회전하고, 기판 스테이지(23)가, 도 3에서의 Y방향을 따라, 소정의 속도로 왕동(往動) 또는 복동(復動)한다. 본 실시예에서는, 도 3 및 도 4에서 베이스(21)의 가장 우측에 대응하는 기판 스테이지(23)의 위치가 왕동 위치(실선 참조)로서 정의되고, 도 3 및 도 4에서 베이스(21)의 가장 좌측에 대응하는 기판 스테이지(23)의 위치가 복동 위치(2점쇄선 참조)로서 정의된다.

기판 스테이지(23)의 상면은, 머더기판(4M)이 탑재 배치되는 탑재 배치면(24)을 형성하고 있고, 머더기판(4M)은 그 피토출면(4Ma)을 상측으로 한 상태로 탑재 배치면(24) 위에 탑재 배치되어, 기판 스테이지(23)에 대하여 위치 결정된다.

베이스(21)의 X방향에서의 양측에는, 한쌍의 지지 부재(26a, 26b)가 세워 설치되고, 그 한쌍의 지지 부재(26a, 26b)에는, X방향을 따라 연장되는 안내 부재(27)가 가설(架設)되어 있다. 그 안내 부재(27)의 상측에는, 저장실로서의 수용 탱크(28)가 배열 설치되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 수용 탱크(28)는 중공(中空) 구조를 갖는 상자체(28A)와, 상기 상자체(28A)를 형성하는 벽의 내부에 매립 설치된 저장부용 히터로서의 수용 탱크용 히터(28B)를 구비하고 있다. 상자체(28A)는 상기 액정(15)을 수용하기 위한 것이다. 액정(15)의 점도는 실온 환경 하에서는 높지만, 온도가 높아짐에 따라 저하한다. 따라서, 액정(15)은 온도가 높은 만큼 높은 유동성을 갖게 된다. 본 실시예에서 사용되는 액정(15)은 실온 환경 하에서는, 예를 들어, 50 내지 100cps의 점도를 갖지만, 60℃의 온도 환경 하에서는 미소한 액적을 형성하기에 충분한 낮은 점도를 갖게 된다.

수용 탱크용 히터(28B)는, 본 실시예에서는, 공지의 봉 형상의 발열체이며, 예를 들어, 실리콘카바이드(SiC)에 의해 구성되어 있다. 또한, 수용 탱크용 히터(28B)는 전원 공급 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되고, 그 전원 공급 회로 로부터 공급되는 전력에 의해 가열되게 되어 있다. 본 실시예에서는, 수용 탱크용 히터(28B)는 상자체(28A) 내에 있는 액정(15)이 60℃로 가열되는 바와 같이, 그 온도가 제어되게 되어 있다. 그 결과, 상자체(28A) 내에 있는 액정(15)은 그 점도가 충분히 저하되어 유동화된다.

또한, 수용 탱크(28)에는 유로를 형성하는 튜브(P)가 접속되어 있다. 이 튜브(P)는 가요성(可撓性)을 갖고 있고, 후술하는 토출 헤드(30)에 연통하고 있다. 튜브(P)는 수용 탱크(28)에 저장된 액정(15)을 토출 헤드(30)에 공급한다.

도 4에서 원(40)으로 둘러싸인 확대도는 튜브(P)의 단면을 나타낸다. 이 확대도에 나타낸 바와 같이, 튜브(P)의 주위 전역에 걸쳐, 유로용 히터로서의 테이프 형상의 튜브용 히터(PA)가 감겨져 있다. 튜브용 히터(PA)는, 예를 들어, 니크롬선이라고 하는 가요성을 갖는 발열체이다. 튜브용 히터(PA)는 상기 전원 공급 회로에 전기적으로 접속되고, 그 전원 공급 회로로부터 공급되는 전력에 의해 발열하고, 튜브(P)를 통하여 액정(15)을 가열한다. 본 실시예에서는, 튜브용 히터(PA)는 튜브(P) 내를 흐르는 액정(15)이 60℃로 가열되도록, 그 온도가 제어되게 되어 있다. 그 결과, 튜브(P) 내를 흐르는 액정(15)은 그 점도가 충분히 저하된 상태로 유지된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 안내 부재(27)의 하부에는, X방향을 따라 연장되는 한쌍의 안내 레일(R)이 안내 부재(27)의 길이 방향 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 안내 레일(R)에는 X축 모터(도시 생략)에 구동 연결되어 X방향 및 X방향의 역방향으로 직선 이동하는 캐리지(29)가 부착되어 있다. 캐리지(29)의 X방향에서의 폭은 머더기판(4M)(피토출면(4Ma))의 X방향에서의 폭과 대략 동일하다. 소정의 구동 신호를 상기 X축 모터에 입력하면, X축 모터가 정회전 또는 역회전하고, 캐리지(29)가 X방향을 따라 왕동 또는 복동하게 되어 있다. 본 실시예에서는, 도 3에서 안내 부재(27)의 가장 좌측에 대응하는 캐리지(29)의 위치가 왕동 위치(실선 참조)로서 정의되고, 도 3에서 안내 부재(27)의 가장 우측에 대응하는 캐리지(29)의 위치가 복동 위치(2점쇄선 참조)로서 정의된다.

캐리지(29)의 하부에는 액적 토출 헤드(이하, 단지 「토출 헤드」라고 함)(30)가 배열 설치되어 있다. 도 5는 토출 헤드(30)를 하측(기판 스테이지(23) 측)에서 본 상태를 나타내고 있고, 도 5에서 상측을 향하는 토출 헤드(30)의 면이 머더기판(4M)과 대향한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 토출 헤드(30)는 그 하측에, 즉, 머더기판(4M)과 대향하는 측에, 노즐 플레이트(31)를 구비하고 있다. 노즐 플레이트(31)의 하면에는, 상기 노즐 플레이트(31)를 Z방향을 따라 관통하도록 연장되는 복수의 토출 노즐(이하, 단지 「노즐」이라고 함)(N)이 개구되어 있고, 이들 노즐은 X방향을 따라 일렬로 배열되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, X방향을 따라 배열되는 노즐(N)의 열의 길이(Ln)는 머더기판(4M)의 X방향에서의 폭과 거의 동일하다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 토출 헤드(30)는 노즐(N)에 각각 대응하는 복수(1개만 도시)의 캐비티(32)를 갖고 있다. 이들 캐비티(32)는 공통의 공급로(33)에 접속되어 있다. 이 공급로(33)는 상기 튜브(P)(도 4 참조)에 접속되어 있고, 수용 탱크(28)로부터의 액정(15)이 공급로(33)에 공급된다. 튜브(P)는, 상술한 바와 같 이, 튜브용 히터(PA)에 의해 가열되어 있기 때문에, 상기 튜브(P)를 통하여 공급로(33)에 공급되는 액정(15)은 점성이 저하된 상태에 있다.

상기 캐비티(32)의 상측에는, 진동판(34)이 배열 설치되어 있는 동시에, 캐비티(32)에 각각 대응하는 복수의 압전 소자(35)가 배열 설치되어 있다. 각 압전 소자(35)는 상기 압전 소자(35)를 구동하기 위한 구동 신호를 받아 상하 방향(Z방향을 따른 방향)으로 신축(伸縮)함으로써, 진동판(34)을 상하 방향(Z방향을 따른 방향)으로 진동시킨다. 이것에 의해, 각 캐비티(32) 내의 용적이 확대 축소되어, 캐비티(32) 내의 액정(15)에 압력이 가해진다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 토출 헤드(30)는 그 외주에 노즐 플레이트(31)를 둘러싸는 토출 헤드용 히터(30H)를 구비하고 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 온도 제어 부재 및 히터로서 기능하는 토출 헤드용 히터(30H)는 발열 부재(HA)와, 상기 발열 부재(HA)의 주위를 둘러싸는 보온 부재(HB)를 구비하고 있다.

발열 부재(HA)는, 본 실시예에서는, 공지의 복수의 봉 형상의 발열체로 구성된 것이며, 예를 들어, 실리콘카바이드(SiC)로 구성되어 있다. 발열 부재(HA)는 상기 전원 공급 회로에 전기적으로 접속되고, 그 전원 공급 회로로부터 공급되는 전력에 의해 발열하도록 되어 있다. 보온 부재(HB)는 발열 부재(HA)에서 발생한 열을 토출 헤드(30) 내의 액정(15)에 균일하게 전달하는 동시에, 액정(15)의 열이 외부로 방출되지 않게 토출 헤드(30)를 보온하도록 기능한다. 토출 헤드용 히터(30H)는 각 캐비티(32) 내의 액정(15)을 가열함으로써, 노즐(N)의 근방에서 액정(15)의 점도를 충분히 저하시킨다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 토출 헤드용 히터(30H)는 노즐 플레이트(31)보다도 하측(기판 스테이지(23) 측)에 연장한 부분(연장부), 환언하면 노즐 플레이트(31)보다도 하측(기판 스테이지(23) 측)에 돌출한 부분(돌출부)(30S)을 갖는다. 돌출부(30S)는 노즐 플레이트(31)를 포위하는 동시에, 상기 노즐 플레이트(31)보다도 머더기판(4M)에 근접하고 있다.

다음으로, 액적 토출 장치(20)를 사용하여 액정 표시 장치(1)를 제조하는 방법에 대해서 설명한다.

우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 왕동 위치(실선 참조)에 위치하는 기판 스테이지(23) 위에, 피토출면(4Ma)을 상측으로 하여 머더기판(4M)을 배치하고 동시에 고정한다. 이 상태에서는, 머더기판(4M)(피토출면(4Ma))은 안내 부재(27)와 대향하는 위치로부터 벗어나 있다.

또한, 상기 전원 회로를 구동하여, 수용 탱크용 히터(28B), 튜브용 히터(PA) 및 발열 부재(HA)에 전력을 공급한다. 그 결과, 수용 탱크(28), 튜브(P) 및 토출 헤드(30) 내에 있는 액정(15)이 각각 가열되어 유동화된다.

다음으로, 상기 X축 모터를 구동하여 캐리지(29)를 왕동 위치(도 3의 실선 참조)로부터 X방향의 역방향으로 이동시키고, 토출 헤드(30)를 X방향에 관하여 머더기판(4M)과 대응하는 위치에 배치한다. 이 상태에서, 상기 Y축 모터를 구동하고, 기판 스테이지(23)(머더기판(4M))를 Y방향으로 이동시킨다.

기판 스테이지(23)의 이동에 따라, 토출 헤드(30)의 노즐(N)이 머더기판(4M) 위에서 X방향을 따라 배열된 일렬 분의 형성 영역(S)에 대향한다. 이 때, 대기를 통하여 서로 근접한 상태에서 대향하는 토출 헤드(30)와 머더기판(4M) 사이에서 열교환이 생긴다. 그러나, 토출 헤드용 히터(30H)는 노즐 플레이트(31)보다도 기판 스테이지(23) 측으로 돌출하는 돌출부(30S)를 갖고 있고, 그 돌출부(30S)가 노즐 플레이트(31)를 둘러싸고 있기 때문에, 노즐 플레이트(31) 근방의 열이 외부에 방출되는 것이 억제된다. 그 결과, 노즐 플레이트(31)의 온도의 변동이 억제되어, 노즐 플레이트(31)의 온도가 60℃ 부근으로 유지된다.

토출 헤드(30)의 노즐(N)이 일렬 분의 형성 영역(S)에 대향했을 때, 각 노즐(N)에 대응하는 압전 소자(35)에 구동 신호가 공급된다. 그 결과, 각 압전 소자(35)가 수축 및 신장하고, 대응하는 캐비티(32)가 감압 및 가압된다. 그러면, 각 노즐(N) 내의 액정(15)의 계면(界面)(메니스커스(M))이 Z방향 및 Z방향의 역방향으로 진동한다. 이 때, 액정(15)은 가열에 의해 그 점도가 충분히 저하하고 있기 때문에, 유동성이 양호하다. 그 때문에, 액정(15)은 노즐(N)로부터 미소한 액적(D)으로 되고, 형성 영역(S)을 향하여 토출되어, 형성 영역(S) 내에 액적(D)이 부착된다.

이후, 동일하게, 기판 스테이지(23)의 Y방향으로의 이동과 노즐(N)로부터의 액적(D)의 토출을 반복하고, 머더기판(4M) 위의 모든 형성 영역(S)에, 미리 정해진 양의 액정(15)을 토출한다.

그 후, 소정량의 액정(15)이 부착된 25개소의 형성 영역(S)을 구비하는 머더기판(4M)에, 25매 분의 소자 기판(5)의 모재로 되는 머더기판(도시 생략)을 접합시키고, 그리고 다이싱(dicing)을 행함으로써 25매의 액정 패널(2)을 얻는다. 다음 으로, 각 액정 패널(2)에 조사(照射) 장치(3)를 부착하여 액정 표시 장치(1)를 얻는다.

본 실시예는, 이하의 이점(利點)을 갖는다.

(1) 본 실시예에서는, 토출 헤드(30)의 외주에 노즐 플레이트(31)를 둘러싸는 토출 헤드용 히터(30H)가 설치된다. 따라서, 노즐(N)의 근방에서 액정(15)의 점도를 충분히 저하시킨 상태로 유지할 수 있다.

(2) 토출 헤드용 히터(30H)는 노즐 플레이트(31)보다도 기판 스테이지(23) 측으로 돌출하는 돌출부(30S)를 갖고 있고, 상기 돌출부(30S)가 노즐 플레이트(31)를 둘러싸고 있다. 따라서, 노즐 플레이트(31) 근방의 열이 외부로 방출되는 것이 억제된다. 그 결과, 노즐 플레이트(31)의 온도의 변동, 즉, 노즐(N) 근방의 액정(15)의 온도의 변동이 억제되어, 상기 액정(15)의 온도가 60℃ 부근으로 유지된다. 따라서, 노즐(N)의 근방에서의 액정(15)의 점도가 충분히 저하된 상태로 유지되어, 액정(15)의 액적(D)의 토출량을 정밀하게 제어하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 균일한 막 두께를 갖는 액정층(15L)을 형성할 수 있어, 표시 품위가 뛰어난 액정 표시 장치(1)를 얻을 수 있다.

(3) 액정(15)을 저장하는 수용 탱크(28)의 벽 내에, 수용 탱크용 히터(28B)가 설치되어 있다. 수용 탱크용 히터(28B)는 수용 탱크(28) 내의 액정(15)을, 그 점도가 충분히 저하되도록 가열한다. 따라서, 수용 탱크(28)에 다량의 액정(15)을 수용하여 두면, 점도가 낮아 유동성이 양호한 액정(15)을 상시 안정적으로 토출 헤드(30)에 공급할 수 있다.

(4) 수용 탱크(28)와 토출 헤드(30) 사이를 연장하는 튜브(P)의 주위 전역에 걸쳐, 테이프 형상의 튜브용 히터(PA)가 설치되어 있다. 튜브용 히터(PA)는 튜브(P) 내를 흐르는 액정(15)을 그 점도가 충분히 저하하도록 가열한다. 따라서, 액정(15)은 수용 탱크(28)로부터 토출 헤드(30)에 원활하게 흐르고, 점도가 낮아 유동성이 양호한 액정(15)을 토출 헤드(30)에 공급할 수 있다.

다음으로, 상술한 액정 표시 장치(1)의 전자 기기에의 적용에 대해서 설명한다. 상기 액정 표시 장치(1)는 모바일형 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화, 디지털 카메라 등 다양한 전자 기기에 적용할 수 있다. 물론, 이 액정 표시 장치(1)는 모바일형 전자 기기 등 비교적 소형의 전자 기기에 한하지 않고, 비교적 대형의 전자 기기에도 적용할 수 있다.

도 7은 상기 액정 표시 장치(1)를 적용한 액정 텔레비전(50)의 사시도이다. 이 액정 텔레비전(50)은 액정 표시 장치(1)를 탑재한 대형 텔레비전용의 표시 유닛(51)과, 스피커(52)와, 복수의 조작 버튼(53)을 구비하고 있다. 상술한 바와 같이 하여 제조된 액정 표시 장치(1)를 사용한 표시 유닛(51)은 균일한 막 두께를 갖는 액정층(15L)(도 1 참조)을 구비하고 있기 때문에, 휘도 얼룩이 없는 표시 품위가 뛰어난 화상을 표시할 수 있다.

또한, 상기 실시예는 아래와 같이 변경할 수도 있다.

상기 실시예에서는, 액적 토출 장치(20)를 사용하여, 액정 표시 장치(1)의 액정층(15L)을 형성하도록 했지만, 이것에 한정하지는 않는다. 예를 들어, 주사선(8)이나 데이터선(9)과 같은 도체층이나 또는 절연층을 형성할 경우에, 액적 토 출 장치(20)를 사용할 수도 있다. 요컨대, 실온 환경 하에서 고점도의 액상체를 액적로서 토출함으로써 형성되는 부재라면, 상기 실시예의 액적 토출 장치(20)를 이용하여 형성할 수 있다.

상기 실시예에서는, 수용 탱크(28), 튜브(P) 및 토출 헤드(30)에 수용 탱크용 히터(28B), 튜브용 히터(PA) 및 발열 부재(HA)를 각각 설치했지만, 예를 들어, 수용 탱크(28)에만 히터(28B)를 설치하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 액정 표시 장치(1)의 구성을 간단하게 할 수 있다.

상기 실시예에서는, 수용 탱크(28), 튜브(P) 및 토출 헤드(30)에 히터(28B, PA, 30H)를 각각 설치했지만, 액정(15)을 가열 및 냉각하는 것이 가능한 온도 제어 부재를 각각 설치할 수도 있다. 이와 같이 하면, 액정(15)의 온도를 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

수용 탱크(28), 튜브(P) 및 토출 헤드(30) 내의 액정(15)을 각각 상이한 온도로 가열하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 수용 탱크(28), 튜브(P), 토출 헤드(30)의 차례로 액정(15)의 온도가 낮아지도록, 수용 탱크용 히터(28B), 튜브용 히터(PA) 및 발열 부재(HA)에 전력을 공급하도록 할 수도 있다. 이 경우, 토출 헤드(30) 내의 액정(15)의 유동성을 충분히 확보할 수 있을 정도로, 발열 부재(HA)에 전력을 공급하면 좋다.

상기 실시예에서는, 밀봉재(12)(형성 영역(S))를 대향 기판(4)용 머더기판(4M)에 형성하고, 액정(15)의 액적(D)을 머더기판(4M)에 토출하도록 하고 있다. 그러나, 이것에 한하지 않아, 소자 기판(5)용의 머더기판에 밀봉재(12)(형성 영 역(S))를 형성하고, 액정(15)의 액적(D)을 그 소자 기판(5)용 머더기판에 토출하도록 할 수도 있다.

상기 실시예에서는, 액정(15)을 토출시키기 위한 토출부로서, 압전 소자(35)가 사용되었다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예를 들어, 저항 가열 소자를 토출부로서 사용할 수도 있다. 저항 가열 소자는 가열에 의해 캐비티(32) 내에 기포를 발생시켜, 그 기포에 의해 캐비티(32) 내를 가압한다. 또는, 토출부를, 디스펜서에 공급하는 에어를 가압하는 가압 펌프에 의해 구성하고, 액정(15)(액상체)을 가압하여 토출하도록 할 수도 있다.

상기 실시예에서는, 액적 토출 헤드(30)의 토출 노즐(N)이 액정 토출구를 형성하고 있다. 이것에 한하지 않아, 예를 들어, 에어식 디스펜서의 토출 노즐이 액정 토출구를 형성할 수도 있다.

상기 실시예에서는, 대향 기판(4)용 머더기판(4M) 위의 복수의 형성 영역(S)에 액정(15)(액적(D))을 토출하고 있다. 이것에 한하지 않아, 1개의 형성 영역(S)을 갖는 기판(대향 기판(4))에 액적(D)을 토출하는 구성으로 할 수도 있다.

상기 실시예의 액적 토출 장치(20)는 액상체로서의 액정을 토출하고, 액정 표시 장치(1)를 제조하기 위해 사용되었다. 그러나, 이것에 한하지 않아, 예를 들어 액상체로서의 금속 잉크를 토출하는 액적 토출 장치를 이용하여, 액정 표시 장치(1) 또는 그 이외의 표시 장치의 각종 금속 배선을 형성하도록 할 수도 있다. 액정 표시 장치(1) 이외의 표시 장치로서는, 예를 들어, 평면 형상의 전자 방출 소자를 갖는 전계 효과형 장치(FED나 SED 등)를 구비한 표시 장치가 있다. 전계 효 과형 장치는 전자 방출 소자로부터 방출되는 전자를 형광 물질에 조사하여, 상기 형광 물질을 발광시킨다.

Claims (8)

1. 액상체를 타깃을 향하여 토출하는 액적 토출 장치로서,

   액상체를 저장하는 저장실과,

   상기 타깃이 탑재 배치되는 스테이지와,

   상기 스테이지에 대향 배치되는 토출 헤드로서, 상기 토출 헤드 및 상기 스테이지 중 적어도 한쪽이 다른쪽에 대하여 이동 가능하고, 토출 헤드는 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 갖고, 토출 헤드는 상기 저장실로부터 공급되는 액상체를 가압하여, 상기 액상체를 노즐로부터 상기 타깃을 향하여 토출하는 토출 헤드를 구비하는 액적 토출 장치에 있어서,

   상기 액상체의 온도를 제어하기 위해, 상기 토출 헤드의 주위에 설치된 온도 제어 부재를 구비하고, 상기 온도 제어 부재는 상기 노즐 플레이트보다도 상기 스테이지 측으로 돌출하는 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 온도 제어 부재는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 노즐 플레이트를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 액 적 토출 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 저장실은 상기 액상체를 가열하는 히터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 액상체를 상기 저장실로부터 상기 토출 헤드에 안내하는 유로를 더 구비하고, 상기 유로는 상기 유로 내를 흐르는 상기 액상체를 가열하는 히터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 액상체는 액정인 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 액적 토출 장치를 사용하여 제조되는 전기 광학 패널.
8. 제 7 항에 기재된 전기 광학 패널을 구비한 전자 기기.

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