JP4337399B2 - 液滴吐出方法及び装置、並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出方法及び装置、デバイス及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶装置では、表示の制御手段の一部として、液晶パネル内に配置された液晶が用いられている。
従来、このような液晶パネル内に液晶を配置する場合には、まず２枚の基板を貼り合せることによって液晶パネルを形成した後に液晶パネルの内部を真空雰囲気にし、その後液晶を液晶パネル内部に吸い込ませている。
ところが、この方法は、液晶の使用量が莫大になることや１枚の液晶パネルを製造する時間が長くなるという問題を有している。
そこで、近年は、インクジェット式装置等を用いることによって、２枚の基板を貼り合せる前に、乾燥前のシール材によって囲まれた領域に液晶を配置する技術が用いられている。このインクジェット式装置によれば、用いられる液晶の量が必要最小限で済み、また、液晶の配置をより高精細に行うことができる。
ところが、上記インクジェット式装置は、あくまで粘度の低い機能液を吐出することを前提に設計されているために、液晶等の高粘度材料をそのままの粘度で吐出することは難しい。
そこで、高粘度の機能液を加熱することによって、吐出可能な粘度にまで低下させてから吐出するという技術が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２８１５６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェット式装置を用いた液晶の吐出方法では、液晶が加熱されているために濡れ拡がりやすくなっている。このため、液晶が着弾後に濡れ拡がることによって乾燥前のシール材と接触する場合がある。このように、乾燥前のシール材と液晶とが接触すると、シール材の成分が液晶側に移行し、液晶の品質が低下することとなる。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、液晶の劣化を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述のように、加熱した機能液は基板上において濡れ拡がりやすくなっている。図１は、基板上に機能液として液晶を吐出した場合に、その液晶の濡れ拡がり方を示したグラフである。この図に示されたように、液晶は時間の経過と共に濡れ拡がる傾向にあるが、基板に着弾後２０分を経過した辺りから濡れ拡がり方が遅くなっていることが分かる。これは、２０分を経過した辺りで液晶が基板と熱交換されることによって充分な温度にまで冷却されたことに起因すると考えられる。
そこで、本発明に係る液滴吐出方法は、機能液を基板上の所定領域に吐出する液滴吐出方法であって、前記機能液を前記基板上に吐出する前に前記基板を冷却することを特徴とする。
また、本発明に係る液滴吐出装置は、機能液を吐出手段に設けられた吐出ヘッドから基板上の所定領域に吐出する液滴吐出装置であって、前記基板を冷却するための冷却手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような特徴を有する液滴吐出方法及び装置によれば、機能液が吐出される基板が冷却されているので、吐出可能なように加熱された機能液が基板と接触した際に急激に冷却され、機能液の濡れ拡がり性を低下させることが可能となる。そして、このように機能液の濡れ拡がり性を低下させることによって、機能液が所定領域の外部（非吐出領域）と接触することを防止することができるので、機能液の劣化を防止することが可能となる。
具体的には、例えば、液晶が乾燥前のシール材と接触することによって劣化することを防止することが可能となる。
また、上記シール材すなわち非吐出領域の下方に非吐出領域の形状に応じた冷却管等を配置し、この冷却管等によって基板を冷却することが好ましい。これによって、非吐出領域付近がより冷却されるので、効率的に非吐出領域を冷却することが可能となる。
【０００８】
また、上述のように、基板が冷却されている場合であっても、機能液は多少濡れ拡がる。そこで、上記機能液が非吐出領域と接触しないよう、上記機能液は、少なくとも所定距離離れた位置に吐出されることが好ましい。
具体的には、非吐出領域から少なくとも１００μｍ程度離れた位置に吐出されることが好ましい。これは、冷却した基板上に吐出された機能液の径が１００μｍ程度であると考えられるため、余裕を持って定めたためである。
これによって、機能液が多少濡れ拡がる場合であってもより確実に機能液と非吐出領域との接触を防止することが可能となる。
【０００９】
また、機能液を加熱する機能液加熱手段を備え、機能液を粘度が３０ｃｐ（ｍＰａ・ｓ）以下となるように加熱することが好ましく、
これは、現状のインクジェット式装置の吐出ヘッドから３０ｃｐ以上の粘度の機能液を吐出することが困難であるためである。
また、機能液は、粘度が２０ｃｐ以下となるように加熱されることがより好ましい。
これは、機能液の粘度が２０ｃｐ〜３０ｃｐであると、上記吐出ヘッドから機能液を吐出することは可能であるが、機能液の飛翔時の速度が安定しないためである。
したがって、機能液の粘度は、安定して吐出ヘッドから機能液を吐出させることが可能な２０ｃｐ以下であることがより好ましい。
【００１０】
また、基板の温度を計測し、この計測結果に基づいて基板を冷却することが好ましい。また、本発明に係る液滴吐出装置は、基板の温度を計測する温度計測手段と、この温度計測手段の計測結果に基づいて、基板を冷却する冷却手段を制御する制御手段とを備えることが好ましい。
これによって、常に安定して基板の温度を所定の温度に冷却しておくことが可能となる。
なお、基板は５〜１０℃程度に冷却されていることが好ましい。
【００１１】
また、上記吐出手段の温度を測定する温度計測手段をさらに備え、制御手段は、この温度計測手段によって計測された吐出ヘッドの温度に基づいて、上記基板の温度を制御することが好ましい。
これによって、機能液の温度と基板との温度差を得られるので、より安定して機能液の温度を冷却することが可能となる。
【００１２】
なお、機能液としては、上述の液晶の他に、例えば、有機ＥＬ装置の機能層材料等が挙げられる。このように、機能液として機能層材料を用いた場合であっても、機能層材料が非吐出領域であるバンク層と接触することを防止することが可能となる。
【００１３】
次に、本発明に係るデバイスの製造方法は、本発明に係る液滴吐出方法を用いて機能液が吐出され配置されることを特徴とする。
また、本発明に係るデバイスは、本発明に係る液滴吐出装置を用いて機能液が吐出され配置されることを特徴とする。
これによって、機能液の劣化を防止したデバイスを提供することが可能となる。
【００１４】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述の本発明に係るデバイスを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を備えることを特徴とする。
これによって、機能液の劣化を防止することによって良好な表示品質を得た電気光学装置及び電子機器を提供することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る液滴吐出方法及び装置、デバイス及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器の一実施形態について説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺は各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００１６】
図２は、本発明を適用した液滴吐出装置であるインクジェット式装置の全体構成を示す概略斜視図である。図２に示すように、本実施形態のインクジェット式装置１は、吐出ヘッド群１００、Ｘ方向駆動モータ２、Ｘ方向駆動軸４、Ｙ方向駆動モータ３、Ｙ方向ガイド軸５、制御装置６、ステージ７、クリーニング機構部８及び基台９を有している。
【００１７】
吐出ヘッド群１００は、複数の吐出ヘッドを備えており、機能液が貯蔵されたタンク５００から供給パイプ４００（各吐出ヘッド毎に対応する液供給路の集合）を介して供給された機能液を、各吐出ヘッドから吐出するようになっている。ここで、吐出ヘッド群１００、タンク５００及び供給パイプ４００には、後述するように、第１〜第３のヒータ３１０、３２０、３３０（機能液加熱手段）が各々設けられている。
なお、本発明に係る吐出手段は、吐出ヘッド群１００、タンク５００及び供給パイプ４００から構成される。
【００１８】
ステージ７は、吐出ヘッド群１００から機能液が吐出される基板Ｗを載置するためのものであり、この基板Ｗを所定の基準位置に固定する機構を有している。また、このステージ７には、図３に示すように、基板Ｗの非吐出領域に応じて張巡らされた冷却管１０が設置されている。そして、この冷却管１０には、冷却管１０に冷却水Ｘを循環させるための冷却ポンプ１１が接続されている。また、ステージ７には基板Ｗの温度を計測するための温度センサ３４５（温度計測手段）が複数配置されている。
なお、本発明に係る冷却手段は、冷却管１０及び冷却ポンプ１１によって構成されている。
【００１９】
Ｘ方向駆動軸４は、ボールねじなどから構成され、端部にはＸ方向駆動モータ２が接続されている。このＸ方向駆動モータ２は、ステッピングモータなどであり、制御装置６からＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ方向駆動軸４を回転させる。このＸ方向駆動軸４が回転すると、吐出ヘッド群１００がＸ方向駆動軸４上をＸ方向に移動する。
【００２０】
Ｙ方向ガイド軸５もボールねじなどから構成されているが、基台９上に所定位置に配置されている。このＹ方向ガイド軸５上にステージ７が配置され、このステージ７はＹ方向駆動モータ３を備えている。このＹ方向駆動モータ３は、ステッピングモータなどであり、制御装置６からＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７は、Ｙ方向ガイド軸５に案内されながらＹ方向に移動する。
このようにしてＸ軸方向の駆動とＹ軸方向の駆動とを行うことにより、吐出ヘッド群１００を基板Ｗ上の任意の場所に相対移動させることができる。
【００２１】
後述の図４を参照して後述するように、制御装置６は、吐出ヘッド群１００に機能液の吐出制御用の信号を供給する駆動信号制御装置３１を備えている。また、制御装置６は、Ｘ方向駆動モータ２及びＹ方向駆動モータ３に吐出ヘッド群１００とステージ７との位置関係を制御する信号を供給するヘッド位置制御装置３２を備えている。
また、制御装置６は、後述の図６に示す温度制御部３００（制御手段）を備えている。
【００２２】
クリーニング機構部８は、吐出ヘッド群１００をクリーニングする機構を備えている。このクリーニング機構部８は、Ｙ方向の駆動モータ（図示せず）を備えており、この駆動モータの駆動により、クリーニング機構部８はＹ方向ガイド軸５に沿って移動する。このようなクリーニング機構部８の移動も制御装置６によって制御される。
【００２３】
（吐出動作に関する制御系の構成）
図４は、本形態のインクジェット式装置１の制御系を示すブロック図である。図４に示すように、本形態のインクジェット式装置１において、制御装置６は、パーソナルコンピュータなどから構成された駆動信号制御装置３１と、ヘッド位置制御装置３２とを備えている。
【００２４】
駆動信号制御装置３１は、吐出ヘッド群１００を駆動するための波形を出力する。また、駆動信号制御装置３１は、例えば、複数の吐出ヘッドのうち、いずれの吐出ヘッドを用いて、どのタイミングで機能液を吐出するかを示すビットマップデータも出力する。
【００２５】
ここで、駆動信号制御装置３１は、アナログアンプ３３と、タイミング制御回路３４とに接続されている。アナログアンプ３３は、上記波形を増幅して所定の駆動電圧を得る回路である。タイミング制御回路３４は、クロックパルス回路を内蔵しており、上記ビットマップデータ及びクロックパルス回路によって決定される駆動周波数に従って、機能液の吐出タイミングを制御する回路である。
【００２６】
アナログアンプ３３とタイミング制御回路３４はいずれも、中継回路３５に接続され、この中継回路３５は、タイミング制御回路３４から出力された所定の駆動周波数のタイミング信号に従ってアナログアンプから出力された駆動電圧を吐出ヘッド群１００に出力する。
【００２７】
なお、ヘッド位置制御装置３２は、吐出ヘッド群１００とステージ７との位置関係を制御するための回路であり、駆動信号制御回路３１と協動して吐出ヘッド群１００から吐出された機能液の液滴が基板Ｗ上の所定の位置に着弾するように制御する。このヘッド位置制御装置３２は、Ｘ−Ｙ制御回路３７に接続されており、このＸ−Ｙ制御回路３７に対して吐出ヘッド群１００とステージ７との相対位置に関する情報を出力する。
【００２８】
Ｘ−Ｙ制御回路３７は、Ｘ方向駆動モータ２及びＹ方向駆動モータ３に接続されており、ヘッド位置制御装置３２から出力された信号に基づいて、Ｘ方向駆動モータ２及びＹ方向駆動モータ３に対して、Ｘ軸方向における吐出ヘッド群１００の位置及びＹ軸方向におけるステージ７の位置を制御する信号を出力する。
【００２９】
（吐出ヘッドＨの構成）
図５は、本形態のインクジェット式装置１の吐出ヘッド群１００を構成する、個々の吐出ヘッドＨの分解斜視図である。図５に示すように、本形態の吐出ヘッドＨは、概ね、ノズル形成板押え１１０、ノズル形成板１２０、キャビティ形成板１３０、振動板１４０、ケース１５０、圧力発生素子アセンブリ１６０、ヒータハウジング１７０から構成されている。
そして、ヒータハウジング１７０に、第１のヒータ３１０として個々の吐出ヘッドＨ毎に設けられたカートリッジヒータ１８０と、個々の吐出ヘッドＨ毎に設けられた温度センサ１９０（温度計測手段）とが組み込まれている。
【００３０】
まず、ノズル形成板押え１１０は矩形の金属材などから構成され、それには、Ｌ字形状の貫通溝１１１が形成されている。ノズル形成板押え１１０には、四隅に貫通孔１１２が形成されているとともに、貫通溝１１１を挟む両側には位置決め用の小孔１１３が形成されている。さらに、ノズル形成板押え１１０には、余剰な液を除去するための吸引パイプ１１６が接続されている。
【００３１】
ノズル形成板１２０は矩形の金属板であり、その中央にノズル開口１２１が形成されている。ノズル形成板１２０には、四隅に貫通孔１２２が形成されているとともに、ノズル開口１２１を挟む両側には位置決め用の小孔１２３が形成されている。ここで、ノズル形成板１２０は、ノズル形成板押え１１０をノズル形成板１２０の下面に重ねたとき、貫通孔１１２、１２２同士が重なり、位置決め用の小孔１１３、１２３同士が重なるように形成されている。
【００３２】
なお、機能液が親水性を有する場合には撥水性の表面処理が施されたノズル形成板１２０を使用し、機能液が撥水性を有する場合には親水性の表面処理が施されたノズル形成板１２０を使用する。これにより、機能液がノズル開口１２１の周辺に付着しにくいという効果がある。
また、ノズル開口１２１の大きなノズル形成板１２０を使用するほど、高い粘度の機能液を吐出しやすい。一方、機能液の粘度が低い場合にはノズル開口１２１の小さなノズル形成板１２０を使用する方が吐出量が安定する。
【００３３】
キャビティ形成板１３０は、ノズル形成板１２０より大きめの矩形のシリコン基板などから構成され、それには、ノズル開口１２１と連通可能な位置に形成されたキャビティ（圧力発生室）１３１と、このキャビティ１３１に対して括れ部分を介して接続するリザーバ１３２とからなる流路１３３が形成されている。キャビティ形成板１３０には、キャビティ形成板１３０の下面にノズル形成板１２０を重ねたときにノズル形成板１２０の貫通孔１２２と重なる４つの貫通孔１３４と、小孔１２３と重なる位置決め用の小孔１３５とが形成されている。さらに、キャビティ形成板１３０において、その長手方向の中央からリザーバ１３２が形成されている領域にかけては、６つの貫通孔１３６が形成されているとともに、小孔１３５よりもやや大きめの２つの位置決め用孔１３７も形成されている。
【００３４】
なお、流路１３３の断面積の大きなキャビティ形成板１３０を使用するほど、高い粘度の機能液を吐出しやすい。一方、機能液の粘度が低い場合には流路１３３の断面積の小さなキャビティ形成板１３０を使用する方が吐出量が安定する。
【００３５】
振動板１４０は、キャビティ形成板１３０と略同じ大きさの矩形の金属板から構成され、それには、振動板１４０をキャビティ形成板１３０の上面に重ねたときに、キャビティ形成板１３０のキャビティ１３１と重なる領域に肉薄の振動板部１４１が形成されているとともに、リザーバ１３２と重なる領域には、供給口１４２及び肉薄の伝熱部１４３が形成されている。また、振動板１４０にはキャビティ形成板１３０の貫通孔１３４、貫通孔１３６、位置決め用孔１３７と各々、重なる貫通孔１４４、貫通孔１４６、位置決め用孔１４７が形成されている。
【００３６】
ケース１５０は、振動板１４０と略同じ大きさの厚手の金属材から構成され、それには、振動板１４０をケース１５０の下面に重ねたときに、キャビティ１３１と重なる領域には素子配置用の第１の開口１５１が形成され、伝熱部１４３と重なる領域には第２の開口１５２が形成されている。また、ケース１５０には、振動板１４０の貫通孔１４４、貫通孔１４６、位置決め用孔１４７と各々、重なるねじ孔１５４、ねじ孔１５６、位置決め用孔１５７が形成されている。
【００３７】
ここで、ケース１５０は内部が部分的に中空であり、ケース１５０の下面には振動板１４０の供給口１４２と重なる第１の供給口（図示せず）が形成されているとともに、ケース１５０の後端面には、第１の供給口と連通する第２の供給口（図示せず）が形成されている。本形態では、ケース１５０の第２の供給口に対して、タンク５００（図２を参照）から延びてきた供給パイプ４００の吐出ヘッドＨ毎に対応する液供給路１０７が、メッシュフィルタ１０８を介して接続されている。
【００３８】
このように構成したケース１５０の下面に対して、振動板１４０、キャビティ形成板１３０、ノズル形成板１２０及びノズル形成板押え１１０がこの順に重ねた状態で取り付けられる。
【００３９】
それにはまず、ケース１５０の下面に振動板１４０及びキャビティ形成板１３０をこの順に重ねた状態で、各位置決め孔１３７、１４７、１５７に対して位置決めピン１０１を差し込んでこれらの板材を位置決めした後、ねじ１０２を貫通孔１３６、１４６を介してねじ孔１５６に止めてケース１５０の下面に、振動板１４０及びキャビティ形成板１３０をこの順に重ねた状態で固定する。
【００４０】
次に、キャビティ形成板１３０の下面にノズル形成板１２０及びノズル形成板押え１１０をこの順に重ねた状態で、各位置決め用の小孔１１３、１２３、１３５に対して位置決めピン１０３を差し込んでこれらの板材を位置決めした後、ねじ１０４を貫通孔１１２、１２２、１３４、１４４を介してねじ孔１５４に止め、ケース１５０の下面に対して、振動板１４０、キャビティ形成板１３０、ノズル形成板１２０及びノズル形成板押え１１０をこの順に重ねた状態で固定する。
【００４１】
これに対して、ケース１５０の上方では、圧電振動子からなる圧力発生素子１６１を備える圧力発生用素子アセンブリ１６０をその下端側から素子配置用の第１の開口１５１に装着する。この際、圧力発生用素子アセンブリ１６０の下端部（圧力発生素子１６１の下端部）と振動板１４０の振動板部１４１とを接着剤で固定する。
【００４２】
また、ケース１５０の上方には、圧力発生用素子アセンブリ１６０に被さるように、金属製のヒータハウジング１７０を取り付ける。ここで、ヒータハウジング１７０には、それをケース１５０の上方に重ねたときに、ケース１５０に形成されたねじ孔（図示せず）に重なる貫通孔が形成されている。従って、ヒータハウジングの貫通孔からケース１５０のねじ孔に対してねじ（図示せず）を各々止めれば、ケース１５０の上方にヒータハウジング１７０を固定することができる。
【００４３】
ここで、ヒータハウジング１７０には、横方向に貫通するヒータ装着孔１７２が形成されており、このヒータ装着孔１７２には、丸棒状のカートリッジヒータ１８０が装着される。また、ヒータハウジング１７０の上面に形成されている段差部分を利用して、一点鎖線で示すように、温度センサ１９０が搭載され、この温度センサ１９０は、Ｌ字プレートやねじ（図示せず）によってヒータハウジング１７０に固定されている。
【００４４】
このように構成した吐出ヘッドＨにおいて、図２を参照して説明した中継回路３５から圧力発生素子１６１に所定の駆動電圧を印加すると、この圧力発生素子１６１の変形に伴って、振動板１４０の振動板部１４１が振動する。その間に、キャビティ１３１の容積が膨張した後、キャビティ１３１の容積が収縮し、キャビティ１３１に正圧が発生する。その結果、キャビティ１３１内の機能液は、ノズル開口１２１から液滴として基板Ｗ上の所定位置に吐出される。
【００４５】
（温度制御のための構成）
図６は、図２に示すインクジェット式装置１の温度制御のための構成を示すブロック図である。図６に示すように、吐出ヘッド群１００には第１のヒータ３１０及び第１の温度センサ３１５（図５の温度センサ１９０の集合）を設け、タンク５００には第２のヒータ３２０及び第２の温度センサ３２５（温度計測手段）を設け、供給パイプ４００には第３のヒータ３３０及び第３の温度センサ３３５（温度計測手段）を設ける。ステージ７には、冷却管１０及び温度センサ３４５（以下第４の温度センサ３４５と言う）を設ける。なお、各部位には、保温材なども配置されるが、図６には図示を省略してある。
【００４６】
温度制御部３００は、図２に示す制御装置６に設けられ、第１の温度センサ３１５、第２の温度センサ３２５、第３の温度センサ３３５及び第４の温度センサ３４５は、吐出ヘッド群１００、タンク５００、供給パイプ４００及び基板Ｗに対する各温度監視結果を温度制御部３００に出力するように構成されている。
そして、これらの各温度センサ３１５、３２５、３３５、３４５の温度監視結果に基づいて、温度制御部３００は、第１のヒータ３１０、第２のヒータ３２０、第３のヒータ３３０及び冷却ポンプ１１を個別に制御する。
このため、本実施形態においては、吐出ヘッド群１００、タンク５００、供給パイプ４００及び基板Ｗの温度を各々独立して所定の温度に制御することができる。
【００４７】
さらに、吐出ヘッド群１００についは、個々の吐出ヘッドＨに組み込まれた温度センサ１９０の温度監視結果に基づいて、個々のカートリッジヒータ１８０を個別に制御する。
このため、本実施形態においては、個別に加熱量を調整することができるので、個々の吐出ヘッドＨ毎に温度が異ならないように、均一な温度調整が可能である。また、個々の吐出ヘッドＨ間に断熱材を設ければ、個々の吐出ヘッドＨ毎に、個別の温度となるように制御することも可能である。
【００４８】
また、第３のヒータ３３０は、供給パイプ４００全体に設けても良く、供給パイプ４００の吐出ヘッド群１００近傍のみに設けても良い。
さらに、個々の吐出ヘッドＨに対応する液供給路１０７の温度を、個別に設定する必要がある場合は、個々の液供給路１０７毎にヒータを設けても良い。
【００４９】
（吐出方法）
図２に示すインクジェット式装置１で、基板Ｗに機能液を吐出する液滴吐出方法について説明する。
まず、予備吐出工程を行う。予備吐出工程では、第１のヒータ３１０で吐出ヘッド群１００を温度Ｔに加熱する。この温度Ｔは、機能液の粘度を吐出ヘッドＨから吐出可能な粘度まで低下させる温度である。
なお、ここで言う吐出可能な粘度は、３０ｃｐ以下であり、より好ましくは２０ｃｐ以下である。これは、現状のインクジェット式装置の吐出ヘッドＨから３０ｃｐ以上の粘度の機能液を吐出することが困難であるためであり、また粘度が２０ｃｐ〜３０ｃｐであると、上記吐出ヘッドＨから機能液を吐出することは可能であるが、機能液の飛翔時の速度が安定しないためである。
例えば、機能液として液晶（温度が２０℃の場合の粘度が５５ｃｐのＴＮ液晶）を用いた場合には、機能液の粘度と機能液の温度との関係は、図７（ａ），（ｂ）に示すようになる。この図から分かるように、液晶を機能液として用いた場合には、第１のヒータ３１０によって吐出ヘッド群１００を約３７度以上に加熱する。また、より好ましくは、約４６℃以上に加熱する。
【００５０】
なお、予備吐出を行わず、吐出しない程度の駆動波形をヘッドに印加して機能液に微振動を与えてもよい。
そして、この加熱の結果吐出が可能な粘度となった機能液を、吐出ヘッドＨから吐出する。ただし、このとき、吐出される機能液は基板Ｗ上の機能液を吐出すべき領域（所定領域）には吐出せず、基板Ｗ以外の場所、または所定領域以外の基板Ｗ上に吐出する。これにより、変質、変性している可能性のある機能液を、所定領域に吐出することを回避することができる。
【００５１】
予備吐出工程においては、必要に応じて、第３のヒータ３３０で供給パイプ４００を温度Ｔに加熱する。この供給パイプ４００の加熱は、吐出ヘッド群１００内に収容される機能液の量が少量で、吐出ヘッド群１００の加熱のみでは吐出が開始できない場合に有効である。なお、供給パイプ４００の加熱は予備吐出工程だけに限らず、後述する吐出工程でも行うことが可能である。これは、供給パイプ４００内を加熱することで液晶の温度を吐出ヘッド群１００及びタンク５００と同温度にすることで液晶の流動性を統一し、吐出ヘッド群１００内により一層安定した液晶供給を行うことが可能となる。
【００５２】
そして、上述の予備加熱工程と同時に冷却ポンプ１１によって冷却水Ｘを冷却管１０において循環させることによって、基板Ｗを５〜１０℃程度にまで冷却する。
なお、基板Ｗの温度は、第１〜第４の温度センサ３１５，３２５，３３５，３４５の計測結果に基づいて温度制御部３００が制御している。このため、基板Ｗの温度を常に一定に維持できる。
【００５３】
次に、吐出工程を行う。本吐出工程において吐出される機能液は、基板Ｗ上の機能液を吐出すべき領域（所定領域）に吐出される。ここで基板Ｗは５〜１０℃程度に冷却されているため、機能液は基板Ｗと接触することによって急激に冷却され、濡れ拡がり性が低下する。また、この際、図８に示すように、機能液は非吐出領域から少なくとも所定距離離れた位置に吐出される。なお、機能液は、非吐出領域から少なくとも１００μｍ程度離れた位置に吐出されることが好ましい。これは、冷却された基板Ｗ上に着弾した機能液が１００μｍ程度の径で濡れ拡がると想定できるためである。したがって、非吐出領域から１００μ程度離れた位置に向け吐出された機能液は、着弾後非吐出領域から５０μｍ程度の位置まで濡れ拡がる。
なお、機能液を少なくとも非吐出領域から１００μｍ程度離れた位置に吐出するのは、インクジェット式装置１の吐出位置のずれ及び機能液の濡れ拡がり方のずれを考慮した上で、余裕を持って定めたためである。
【００５４】
なお、必要により、全吐出工程を通じて第２のヒータ３２０でタンク５００を加熱して機能液を予熱する。これにより、機能液を温度Ｔまでスムーズに加熱ができる。
【００５５】
（電気光学装置）
次に、上述した液滴吐出装置を液晶装置の製造過程に用いた例について説明する。液晶装置の構成例について説明する。
【００５６】
図９は、パッシブマトリクス型の液晶装置の断面構造を模式的に示している。液晶装置２００は、透過型のもので、一対のガラス基板２０１，２０２の間にＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶等からなる液晶層２０３が挟まれた構造からなる。さらに、液晶層に駆動信号を供給するためのドライバＩＣ２１３と、光源となるバックライト２１４を備えている。
【００５７】
ガラス基板２０１（基板Ｗ）には、その内面にカラーフィルタ２０４が配設されている。カラーフィルタ２０４は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色からなる着色層２０４Ｒ、２０４Ｇ、２０４Ｂが規則的に配列されて構成されたものである。なお、これらの着色層２０４Ｒ（２０４Ｇ、２０４Ｂ）間には、ブラックマトリクスやバンクなどからなる隔壁２０５が形成されている。また、カラーフィルタ２０４及び隔壁２０５の上には、カラーフィルタ２０４や隔壁２０５によって形成される段差をなくしてこれを平坦化するためのオーバーコート膜２０６が配設されている。
【００５８】
オーバーコート膜２０６の上には、複数の電極２０７がストライプ状に形成され、さらにその上には配向膜２０８が形成されている。
他方のガラス基板２０２には、その内面に、前記のカラーフィルタ２０４側の電極と直交するようにして、複数の電極２０９がストライプ状に形成されており、これら電極２０９上には、配向膜２１０が形成されている。なお、前記カラーフィルタ２０４の各着色層２０４Ｒ、２０４Ｇ、２０４Ｂはそれぞれ、ガラス基板２０２の電極２０９と前記ガラス基板２０１の電極２０７との交差位置に対応する位置に、配置されている。また、電極２０７，２０９は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成されている。ガラス基板２０２とカラーフィルタ２０４の外面側にはそれぞれ偏向板（図示せず）が設けられている。ガラス基板２０１，２０２同士の間には、これら基板２０１，２０２同士の間隔（セルギャップ）を一定に保持するための不図示のスペーサと、液晶２０３を外気から遮断するためのシール材２１２とが配設されている。シール材２１２としては、例えば、熱硬化型あるいは光硬化型の樹脂が用いられる。
【００５９】
この液晶装置２００では、上述した液晶層２０３が上述した液滴吐出方法を用いてガラス基板上に配置される。そのため、液晶の劣化の防止が図られる。
【００６０】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、上記液晶装置２００の製造方法を模式的に示しており、図１０（ａ）及び（ｂ）は、ガラス基板上に液晶を定量配置する工程、図１０（ｃ）及び（ｄ）は、液晶を封止する工程をそれぞれ示している。なお、図１０（ａ）〜（ｄ）では、簡略化のために、上述したガラス基板上の電極やカラーフィルタ、スペーサなどの図示を省略している。
【００６１】
図１０（ａ）及び（ｂ）において、液晶を配置する工程では、上述した液滴吐出方法を用いて、ガラス基板２０１上に所定量の液晶を定量配置する。
すなわち、図１０（ａ）に示すように、冷却されたガラス基板２０１に対して吐出ヘッドＨを相対的に移動させながら、吐出ヘッドＨのノズルから液晶を液滴Ｌｎにしてシール材２１２から１００μｍ程度離れた位置に吐出し、その液滴Ｌｎをガラス基板２０１上に配置する。そして、図１０（ｂ）に示すように、ガラス基板２０１上に配置される液晶が所定量に達するまで、その液滴Ｌｎの配置動作を複数回繰り返す。ガラス基板２０１上に配置すべき液晶の所定量は、封止後にガラス基板同士の間に形成される空間の容量とほぼ同じである。
【００６２】
液晶の定量配置時、液滴Ｌｎの体積やその配置位置など、液滴Ｌｎの吐出条件が制御される。本実施形態では、液晶を液滴Ｌｎにしてガラス基板２０１上に配置することから、ガラス基板２０１上に配置する液晶の量や位置を細かく制御でき、ガラス基板２０１上への液晶２０３の均一な配置が可能である。
【００６３】
次に、図１０（ｃ）及び（ｄ）において、所定量の液晶２０３が配置されたガラス基板２０１上にシール材２１２を介して他方のガラス基板２０２を減圧下で貼り合わせる。
具体的には、まず、図１０（ｃ）に示すように、シール材２１２が配置されているガラス基板２０１，２０２の縁部に主に圧力をかけ、シール材２１２とガラス基板２０１，２０２とを接着する。その後、所定の時間の経過後、シール材２１２がある程度乾燥した後に、ガラス基板２０１，２０２の外面全体に圧力をかけて、液晶２０３を両基板２０１，２０２に挟まれた空間全体に行き渡らせる。
この場合、液晶２０３がシール材２１２と接触する際には、すでにシール材２１２がある程度乾燥しているので、液晶２０３との接触に伴うシール材２１２の性能低下や液晶２０３の劣化は少ない。
【００６４】
ガラス基板２０１，２０２同士を貼り合わせた後、熱や光をシール材２１２に付与してシール材２１２を硬化させることにより、ガラス基板２０１，２０２の間に液晶が封止される。
このようにして製造される液晶装置は、液晶の消費量が少なく、低コスト化が図れる。また、液晶の劣化に伴う表示品質の低下もない。
【００６５】
（電子機器）
図１１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の電子機器の実施の形態例を示している。
本例の電子機器は、本発明の液晶装置を表示手段として備えている。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１１（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１１（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は前記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１１（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、本発明の液晶装置を表示手段として備えているので、視認性の高く、品質の向上が図られる。
なお、本実施形態は、パッシブマトリクス型の液晶装置としたが、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）やＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）をスイッチング素子として用いた、アクティブマトリクス型の液晶装置とすることもできる。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液晶の濡れ拡がり方を示した図である。
【図２】 インクジェット式装置の構成を示す概略斜視図である。
【図３】 ステージの概略拡大図である。
【図４】 吐出動作に対する制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】 吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図６】 温度制御のための構成を示すブロック図である。
【図７】 液晶の温度と粘度の関係を示した図である。
【図８】 機能液の吐出位置を説明するための図である。
【図９】 液晶装置の断面構造の模式図である。
【図１０】 液晶装置を製造する手順を模式的に示す図である。
【図１１】 電子機器の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１……インクジェット式装置、２……Ｘ方向駆動モータ、３……Ｙ方向駆動モータ、４……Ｘ方向駆動軸、５……Ｙ方向ガイド軸、６……制御装置、７……ステージ、８……クリーニング機構部、９……基台、１０……冷却管、１１……冷却ポンプ、１００……吐出ヘッド群、２００……液晶装置、３００……温度制御部（制御手段）、３１０，３２０，３３０……ヒータ（機能液加熱手段）、３１５，３２５，３３５，３４５……温度センサ（温度計測手段）、Ｈ……吐出ヘッド、Ｘ……冷却水、Ｗ……基板

Claims (5)

1. 機能液である液晶を基板上の所定領域に吐出して配置する液滴吐出方法であって、
   吐出可能な粘度となるように加熱した前記機能液を前記基板上に吐出する前に、前記基板の温度を計測し、この計測結果に基づいて前記基板を冷却することを特徴とする液滴吐出方法。
2. 前記基板に着弾した後に前記機能液が非吐出領域と接触しないよう、前記機能液は、前記非吐出領域から少なくとも所定距離離れた位置に吐出されることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出方法。
3. 請求項１または２記載の液滴吐出方法を用いて機能液が吐出され配置されることを特徴とするデバイスの製造方法。
4. 機能液である液晶を吐出手段に設けられた吐出ヘッドから基板上の所定領域に吐出して配置する液滴吐出装置であって、
   前記基板を冷却するための冷却手段と、
   前記基板の温度を計測する温度計測手段と、
   吐出可能な粘度となるように加熱した前記機能液を前記基板上に吐出する前に、前記温度計測手段の計測結果に基づいて前記冷却手段を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
5. 前記温度計測手段は、前記吐出手段にも設けられていることを特徴とする請求項４記載の液滴吐出装置。

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