JP4935152B2

JP4935152B2 - 液滴吐出方法

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Publication number: JP4935152B2
Application number: JP2006101642A
Authority: JP
Inventors: 信明長江; 和巳有賀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-04-03
Also published as: TWI302115B; KR20060135516A; KR100732028B1; US7655270B2; JP2007029946A; US20060290764A1; TW200711752A

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、基板に設けられた被吐出部は、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。また、被吐出
部は、機能液の液滴の大きさに比べて底面積が広いため、機能液が被吐出部内に偏在しな
いように、各走査においては機能液を被吐出部の底面全体に満遍なく吐出している。

特開２００４−２６７９２７号公報

しかしながら、複数回の走査により被吐出部に機能液が溜まってくると、その被吐出部
へ向けて新たに吐出された機能液が着弾する際に跳ね返りが生じる場合がある。特に被吐
出部の周縁部では、跳ね返った機能液が被吐出部を飛び出し、他の種類の機能液、例えば
隣接する被吐出部に保持された機能液と混ざってしまうおそれがある。更に、各被吐出部
を区画する隔壁上部に吐出された機能液が接触する場合にも、機能液の跳ね返りや上部に
付着した機能液が流れて、目標にした被吐出部ではなく他の被吐出部の機能液と混ざって
しまう可能性がある。電気光学装置においては、異なる種類の機能液が混ざると、コント
ラストの低下を招くことになる。また、同じ種類の機能液同士が混ざる場合でも、目標と
した被吐出部に目標量の機能液が収まらないことで濃度ムラが起こる可能性がある。
上記のような事情に鑑み、本発明の目的は、意図しない機能液が混ざること、特に異な
る種類の機能液同士が混ざることを抑える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、前記基板上に機能液の液滴を吐出する液滴吐出方法であって、前記吐
出ヘッドが複数種類の機能液を吐出し、前記基板には吐出された前記機能液を保持する複
数の被吐出部が設けられており、前記被吐出部が設けられた基板と前記吐出ヘッドとを相
対的に複数回走査させ、前記複数回の走査において、各被吐出部の領域全体に前記機能液
を吐出する全体吐出走査を少なくとも前記被吐出部ごとに１回行うと共に、前記全体吐出
走査以外の走査では前記被吐出部の周縁部のうち少なくとも一部を避けるように前記機能
液を吐出する部分吐出走査を行うことを特徴とする。

本発明によれば、全体吐出走査以外の走査において、機能液を被吐出部の周縁部のうち
少なくとも一部を避けるように吐出する部分吐出走査を行うので、被吐出部の周縁部に機
能液の液滴が着弾することを防ぐことができる。これにより、被吐出部の周縁部から機能
液が飛び出すのを防ぐことができ、結果的に被吐出部から飛び出す機能液自体を大幅に減
らすことができるので、異なる種類の機能液同士が混ざるのを抑えることが可能となる。
なお、複数回の走査のうち各被吐出部について少なくとも１回全体吐出走査が行われるの
で、機能液が被吐出部に偏在することが無く、被吐出部の全体に均一に濡れ広がるように
なる。

また、前記部分吐出走査においては、前記被吐出部の周縁部の全部を避けるように前記
機能液を吐出することが好ましい。
本発明によれば、部分吐出走査において、被吐出部の周縁部の全部を避けるように機能
液の液滴を吐出するので、当該機能液の着弾時に跳ね返りが生じても、当該周縁部によっ
て被吐出部の周囲に十分な距離が確保されることから、跳ね返った機能液が被吐出部を超
えて飛び出すことはほとんど無い。よって、異なる種類の機能液同士が混ざるのを抑える
ことが可能となる。

また、前記全体吐出走査を、全走査の最初に行うことが好ましい。
本発明によれば、全体吐出走査を全走査の最初に行うことによって、機能液が被吐出部
全体に均一に濡れ広がるようにすることができる。これにより、機能液の偏在を防ぐこと
ができ、形成される膜の厚さを均一にすることができる。

また、前記全体吐出走査と前記部分吐出走査とを交互に行うことが好ましい。
本発明によれば、全体吐出走査と部分吐出走査とを交互に行うことにより、被吐出部に
おける機能液の液面の高さを均一に保つことができる。これにより、機能液の偏在を防ぐ
ことができ、形成される膜の厚さを均一にすることができる。

また、前記被吐出部に保持される機能液の体積が増加するにつれて、前記機能液の吐出
量を減少させることが好ましい。
本発明によれば、被吐出部に保持される機能液の量が増加するにつれて機能液の吐出量
を徐々に減少させることで、機能液が着弾する勢いを小さくすることができる。これによ
り、機能液の着弾時の跳ね返り自体を抑えることができる。

また、前記走査が、前記機能液を吐出しながら走査する工程と、前記機能液を吐出しな
いで走査する工程とを有しており、前記機能液を吐出する工程では、前記機能液を吐出し
ない工程よりも走査速度を低くすることが好ましい。
本発明によれば、機能液を吐出するときに走査速度を低くすることによって、狭い領域
であっても多くの機能液を吐出することができる。これにより、吐出の精度及び走査の効
率を向上することができる。

また、前記部分吐出走査を複数回行い、前記各部分吐出走査においては、各被吐出部に
ついて同じ位置に液滴を吐出することが好ましい。
本発明によれば、部分吐出走査において、各被吐出部について同じ位置に液滴を吐出す
ることにより、吐出ヘッドの位置制御を容易に行うことができる。
更に、前記部分吐出走査は、前記全体吐出走査と同じ範囲、または、前記全体吐出走査
よりも内側を範囲とする前記被吐出部に吐出することが好ましい。
これにより、機能液の跳ね返りを抑え、他の機能液同士が混ざってしまうことが無い。

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、異なる種類の機能液同士が混ざってしまうのを抑えることができる液
滴吐出方法により機能液の液滴が吐出されているため、異なる機能液が混ざることが無く
コントラストの高い電気光学装置を得ることができる。
さらに、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、コントラストの高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、複数の機能液をそれぞれ保持する複数の被吐出部が設けられた基板と
前記複数の機能液を吐出する吐出ヘッドとを相対的に走査させながら、前記基板上に前記
複数の機能液の液滴を吐出する液滴吐出装置であって、前記基板と前記吐出ヘッドとを相
対的に複数回の走査を行う走査駆動部と、前記複数回の走査において、少なくとも１回の
走査では前記各被吐出部の周縁部を避けるように前記各機能液の吐出を行うヘッド駆動部
を有することを特徴とする。
本発明によれば、機能液を被吐出部の周縁部を避けるように吐出を行うので、被吐出部
の周縁部に機能液の液滴が着弾することを防ぐことができる。これにより、被吐出部の周
縁部から機能液が飛び出すのを防ぐことができ、結果的に被吐出部から飛び出す機能液自
体を大幅に減らすことができるので、隣り合った被吐出部が保持する、異なる種類の機能
液同士が混ざるのを抑えることが可能となる。また、隣り合った被吐出部に保持された機
能液が同じ種類の場合でも、飛び出した機能液が他の被吐出部に入り込むことで、それぞ
れの被吐出部の機能液量に増減を生じることが無い。

以下、本発明の実施の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（１１
１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ）を個別に保持するようになっている。各タンク１０１（１０
１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ）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１０１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２００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２００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２００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、吐出のタイミングの他、走査駆動部２０６とヘッド駆動部２０８とを連動させて
制御することも可能である。例えば、ステージ１０６を走査させながら液体材料１１１を
吐出する動作を行う場合、液体材料１１１を吐出している間は、液体材料１１１を吐出し
ない間よりもステージ１０６の移動のスピードを遅くするように、すなわち、走査速度を
低くするように制御可能になっている。さらに、走査中のステージ１０６とヘッド１１４
（あるいはノズル１１８）の相対的な位置関係により、液体材料１１１の吐出、不吐出を
制御することができる。

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、例えば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の底面１８Ｌ全体に亘って吐出される（全体吐出走査）。例えば、１回
目の走査によって、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１１
１Ｒ、緑色の液体材料１１１Ｇ、青色の液体材料１１１Ｂ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、１回目の走査とは反対の方向、すなわち、図中左側から右側に基体１０Ａ
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、１回目の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１１１Ｒ、緑色の
液体材料１１１Ｇ、青色の液体材料１１１Ｂ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、全体吐出走査を繰り返す。
被吐出部１８に液体材料１１１を吐出する際には、各被吐出部１８を区画する隔壁上面
に液体材料１１１が接触することを避けなければならない。そのため、全体吐出走査とい
っても、ある程度、液滴の着弾中心点が被吐出部を区画する隔壁よりも平面的に見て被吐
出部１８の内側の範囲となるように吐出しなければならず、少なくとも、吐出された液体
材料１１１の液滴径の半径以上隔壁よりも内側であることが好ましい。更に、着弾誤差な
ども考慮し液滴が被吐出部を区画する隔壁に掛からない吐出範囲である方が良い。

図１１は、各被吐出部１８に液体材料１１１が計１回ずつ全体吐出走査されたときの基
体１０Ａの様子を示す図である。図１１（ａ）は基体１０Ａに設けられた被吐出部１８を
示した図であり、図１１（ｂ）は当該被吐出部１８のＡ−Ａ断面図である。
各被吐出部１８に液体材料１１１が計１回ずつ全体吐出走査がされた状態では、図１１
（ａ）に示すように各被吐出部１８の全体に液体材料１１１が吐出されてはいるものの、
図１１（ｂ）に示すように被吐出部１８の底面１８Ｌから液体材料１１１の液面１１１Ｓ
までの高さｔ_Aが、被吐出部１８内に保持されるべき液体材料１１１の高さＴ_Aに比べてま
だ低い状態である。すなわち、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１８について、液面１１１Ｓの高さｔ_Aが目標
とする高さＴ_Aにほぼ一致するように液体材料１１１を追加吐出する走査を行う。なお、
高さＴ_Aは、被吐出部を区画する隔壁の高さＴ_Bに応じて適宜設定することができ、表面張
力等によって液体材料１１１が被吐出部１８を溢れなければ、被吐出部を区画する隔壁の
高さＴ_Bを上まわっても良い。

次に、液体材料１１１の追加の吐出について図１２及び図１３をもとにして説明する。
なお、図１２は、この走査の様子を示す図であり、図９又は図１０に対応している。図１
３は、図１２に示す基体１０Ａのうち、１つの被吐出部１８とその周囲の様子を示すもの
である。

ステージ１０６を例えば図中左側から右側へ移動させると、キャリッジ１０３は、例え
ば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１０
Ａ上を走査しながら、各ヘッド１１４から液体材料１１１の液滴を各被吐出部１８の周縁
部１８Ｑ（図１３参照）を避けるように吐出する（部分吐出走査）。部分吐出走査につい
ては、例えば、図１０に示す各被吐出部１８のうち少なくとも最外周の液滴群１１１Ｗ（
液体材料１１１の液滴のうち斜線で示した部分）を吐出しないようにする。
部分吐出走査は、被吐出部を平面的に見て全体吐出走査の吐出範囲よりも内側の範囲に
吐出する方が良い。ただし、跳ね返り等が無く他の液体材料と混ざらなければ、部分吐出
走査の吐出範囲は、全体吐出走査の吐出範囲と同じ範囲でも良い。跳ね返り等がある場合
でも、全体吐出走査の吐出範囲が被吐出部を平面的に見て充分内側の範囲であれば、部分
吐出走査と全体吐出走査の吐出範囲は同じ範囲とすることもできる。全体吐出走査の吐出
範囲に部分吐出走査の吐出範囲を近づけ広範囲に吐出できる方が、１回の走査で吐出でき
る液滴数が多くなるため描画効率を高めることができる。また、複数回行う各走査では液
滴を同じ位置に着弾しても良い。各走査で液滴を同じ位置に着弾することにより、前に着
弾されている液体材料を押し広げる効果も期待でき、被吐出部の隅々まで液体材料を行き
渡らせることができる。

これにより、例えば図１２及び図１３に示すように、各被吐出部１８の周縁部１８Ｑを
避けるように中央部１８Ｓに液体材料１１１の液滴が吐出される。なお、最外周の液敵群
１１１Ｗのみならず、最外周から２つ目の外周までの液滴群、最外周から３つ目の外周ま
での液滴群、・・・、というように、液滴を吐出しない部分を広げても勿論構わない。

なお、本実施形態では、図中上下方向の間隔よりも、図中左右方向の間隔の方が小さく
設計されており、跳び跳ねた液体材料１１１の液滴が混ざりやすくなっているため、周縁
部１８Ｑのうち、特に図中左右方向の周縁部を避けるように液体材料１１１の液滴を吐出
する。したがって、図中最上行の各被吐出部１８の中央部１８Ｓに赤色の液体材料１１１
Ｒ、緑色の液体材料１１１Ｇ、青色の液体材料１１１Ｂの液滴が吐出される。

また、この部分吐出走査においては、全体吐出走査の場合と同様に、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を吐出するかは、適宜設定す
ることが可能である。なお、キャリッジ１０３が基体１０Ａ上を走査する際の走査速度に
ついて、ヘッド１１４から液体材料１１１が吐出されているときの走査速度は、液体材料
が吐出されていないときの走査速度と比べて遅くなるようにする。

この部分吐出走査は、被吐出部１８の底面１８Ｌから液面１１１Ｓまでの高さｔ_Aが、
目標とする高さＴ_Aにほぼ一致するまで、すなわち、カラーフィルタ１６の赤色層１６Ｒ
、緑色層１６Ｇ、青色層１６Ｂを形成するために十分な体積の液体材料１１１で満たされ
る状態になるまで行う。

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、全体吐出走査以外の走査において、液体材料１１１
を被吐出部１８の周縁部１８Ｑを避けるように吐出する部分吐出走査を行うので、被吐出
部１８の周縁部１８Ｑに液体材料１１１の液滴が着弾することを防ぐことができる。これ
により、被吐出部１８の周縁部１８Ｑから液体材料１１１が飛び出すのを防ぐことができ
、結果的に被吐出部１８から飛び出す液体材料１１１自体を大幅に減らすことができるの
で、赤色の液体材料１１１Ｒ、緑色の液体材料１１１Ｇ及び青色の液体材料１１１Ｂのそ
れぞれが混ざるのを抑えることが可能となる。なお、複数回の走査のうち各被吐出部１８
について少なくとも１回は全体吐出走査が行われるので、液体材料１１１が被吐出部１８
に偏在することが無く、被吐出部１８の全体に均一に濡れ広がるようになる。

また、全体吐出走査を全走査の最初に行うことによって、それ以降に各被吐出部１８に
吐出される液体材料１１１が、被吐出部１８の全体に均一に濡れ広がりやすくなる。これ
により、形成される膜の厚さを均一にすることができる。
さらに、被吐出部１８に保持される液体材料１１１の体積が増加するにつれて、液体材
料１１１の吐出量を徐々に減少させているため、吐出された液体材料１１１が着弾したと
きの跳ね返り自体を抑えることができる。

加えて、走査の中で、液体材料１１１を吐出するときには、液体材料１１１を吐出しな
いときよりも走査速度を低くすることによって、狭い領域であっても多くの液体材料１１
１を吐出することができる。これにより、吐出の精度及び走査の効率を向上することがで
きる。

また、複数回の部分吐出走査においては、各被吐出部１８について同じ位置に液体材料
１１１を吐出することが好ましい。部分吐出走査において、各被吐出部１８について同じ
位置に液体材料１１１を吐出することにより、ヘッドの位置制御を容易に行うことができ
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１４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。
このように、コントラストの高い良質の液晶装置１を搭載したので、表示性能の優れた
電子機器（携帯電話３００）を得ることができる。

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。

また、液体材料１１１を被吐出部１８全体に吐出する全体吐出走査と、液体材料１１１
を被吐出部１８の中央部１８Ｓに吐出する部分吐出走査とを、交互に行うようにしても良
い。これらの走査を交互に行うことによって、被吐出部１８に保持される液体材料１１１
の厚さを均しながら吐出することができる。これにより、形成されるカラーフィルタ１６
の赤色層１６Ｒ、緑色層１６Ｇ、青色層１６Ｂの厚さを均一にすることができる。

また、上記実施形態において、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が可能になっているが、その一例として、被吐出部１８に保
持された液体材料１１１の体積に応じて液体材料１１１の吐出量（体積）を制御できるよ
うにしても良い。

具体的には、被吐出部１８に保持された液体材料１１１の体積が大きくなっていくにつ
れて、吐出量を徐々に小さくするように制御できる構成であっても良い。これにより、液
体材料１１１が着弾する勢いを小さくすることができるので、液体材料１１１の着弾時の
跳ね返り自体を抑えることができる。

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）。本実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その４）。本実施形態に係る液滴吐出方法を示す図（その５）。本発明に係る電子機器の構成を示す斜視図。

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、前記基板上に機能液の液滴を吐出する液滴吐出方法であって、
前記吐出ヘッドが複数種類の機能液を吐出し、前記基板には吐出された前記機能液を保持する複数の被吐出部が設けられており、
前記被吐出部が設けられた基板と前記吐出ヘッドとを相対的に複数回走査させ、
前記複数回の走査において、各被吐出部の領域全体に前記機能液を吐出する全体吐出走査を前記被吐出部ごとに少なくとも１回行うと共に、前記全体吐出走査以外の走査では前記被吐出部の周縁部のうち少なくとも一部を避けるように前記機能液を吐出する部分吐出走査を行い、
前記被吐出部に保持される機能液の量が増加するにつれて、前記機能液の吐出量を減少させることを特徴とする液滴吐出方法。
前記部分吐出走査においては、前記被吐出部の周縁部の全部を避けるように前記機能液を吐出することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出方法。
前記全体吐出走査を、全走査の最初に行う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。
前記全体吐出走査と前記部分吐出走査とを交互に行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
前記走査が、前記機能液を吐出しながら走査する工程と、前記機能液を吐出しないで走査する工程とを有しており、
前記機能液を吐出する工程では、前記機能液を吐出しない工程よりも走査速度を低くすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
前記部分吐出走査を複数回行い、
前記各部分吐出走査においては、各被吐出部について同じ位置に液滴を吐出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
前記部分吐出走査は、前記全体吐出走査よりも内側を範囲とする前記被吐出部に吐出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載の液滴吐出方法。