JP5151013B2 - Droplet discharge device, droplet discharge method, method for manufacturing liquid crystal display device, and liquid crystal display device - Google Patents
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本発明は、液滴吐出装置、液滴吐出方法、液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置に
関する。
The present invention relates to a droplet discharge device, a droplet discharge method, a method for manufacturing a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device.
従来、液晶表示装置の製造工程には、透明基板の表示領域に液晶を吐出し、その表示領
域を対向基板で封止する封止工程が行われている。この封止工程では、表示領域に吐出し
た液晶の容量が変動すると、前記透明基板と前記対向基板との間の距離(セルギャップ)
が変動して、液晶表示装置の表示画質を劣化させる問題があった。そこで、吐出する液晶
の容量変動を抑制する方法として、前記液晶を微小な液滴として吐出する、いわゆるイン
クジェット法が提案されている(例えば、特許文献1)。
Conventionally, in a manufacturing process of a liquid crystal display device, a sealing process is performed in which liquid crystal is discharged onto a display area of a transparent substrate and the display area is sealed with a counter substrate. In this sealing step, when the capacity of the liquid crystal discharged to the display area varies, the distance (cell gap) between the transparent substrate and the counter substrate
Fluctuates and there is a problem of degrading the display image quality of the liquid crystal display device. Thus, as a method for suppressing the capacitance fluctuation of the liquid crystal to be ejected, a so-called ink jet method for ejecting the liquid crystal as fine droplets has been proposed (for example, Patent Document 1).
ところが、上記するインクジェット法では、一般的に、圧電素子の伸縮等によって、吐
出ノズルに形成させる液状体の界面(メニスカス)を強制的に振動させ、その振動過程に
おいて、前記メニスカスの液状体を、前記液滴として吐出させるようにしている。そのた
め、例えば粘度が50〜100cpとなる液晶では、前記メニスカスの液晶を、前記振動
によって吐出させることが困難となり、前記液滴の容量を変動させる、あるいは前記液滴
を形成不能にする問題があった。
However, in the above-described inkjet method, generally, the liquid material interface (meniscus) formed on the discharge nozzle is forcibly vibrated by expansion and contraction of the piezoelectric element, and in the vibration process, the meniscus liquid material is The droplets are ejected. Therefore, for example, in a liquid crystal having a viscosity of 50 to 100 cp, it is difficult to eject the meniscus liquid crystal due to the vibration, and there is a problem that the volume of the droplet is changed or the droplet cannot be formed. It was.
そこで、こうしたインクジェット法では、従来より、液晶等の高粘度の液状体を、均一
な容量の液滴として吐出可能にする提案がなされている(例えば、特許文献2)。特許文
献2では、吐出ノズルを有した液滴吐出ヘッドや前記液滴吐出ヘッドに液晶を供給する供
給ラインを、チューブヒータ等の加熱装置によって加熱して、メニスカス近傍の液晶の粘
度を低下させている。これによって、高粘度の液状体(液晶)を、均一な容量の液滴とし
て吐出を可能にしている。
ところで、液晶等の高粘度の液状体は、一般的に、その構成材料の種類等に応じて、粘
度の温度依存性が異なる。そのため、上記するインクジェット法では、吐出可能な所定の
粘度(吐出粘度:例えば10cp)を得るために、吐出する液晶の構成材料等に応じて、
液滴吐出ヘッド(液晶)の温度を、前記吐出粘度に対応した温度(吐出温度)に変更しな
ければならない。
By the way, a high viscosity liquid material such as liquid crystal generally has a temperature dependency of viscosity depending on the type of constituent material. Therefore, in the above-described inkjet method, in order to obtain a predetermined dischargeable viscosity (discharge viscosity: for example, 10 cp), depending on the constituent material of the liquid crystal to be discharged,
The temperature of the droplet discharge head (liquid crystal) must be changed to a temperature (discharge temperature) corresponding to the discharge viscosity.
しかしながら、インクジェット法では、一般的に、液滴吐出ヘッドと透明基板との間の
距離(プラテンギャップ)が所定の値に固定されている。そのため、前記吐出粘度の高い
液晶を吐出するために液滴吐出ヘッドの温度を高くすると、透明基板から液滴吐出ヘッド
(液晶)に伝達される負の熱量やその伝達速度が増加して、液滴吐出ヘッド(液晶)の温
度の減少幅(変動幅)を大きくし、ひいては吐出する液晶容量の変動幅を大きくして、吐
出した液晶容量を不均一にする。すなわち、上記するインクジェット法では、液晶の吐出
温度が高くなると、液晶の吐出容量の均一性を損なう問題があった。
However, in the inkjet method, generally, the distance (platen gap) between the droplet discharge head and the transparent substrate is fixed to a predetermined value. Therefore, when the temperature of the droplet discharge head is increased in order to discharge the liquid crystal having a high discharge viscosity, the amount of negative heat transferred from the transparent substrate to the droplet discharge head (liquid crystal) and the transmission speed thereof are increased. The drop width (variation width) of the temperature of the droplet discharge head (liquid crystal) is increased, and as a result, the fluctuation width of the liquid crystal capacity to be discharged is increased, thereby making the discharged liquid crystal capacity non-uniform. That is, the above-described ink jet method has a problem that the uniformity of the discharge capacity of the liquid crystal is impaired when the discharge temperature of the liquid crystal increases.
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、加熱して吐出
する液状体の吐出容量の均一性を向上した液滴吐出装置、液滴吐出方法、液晶表示装置の
製造方法及び液晶表示装置を提供することである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge device, a droplet discharge method, and a liquid crystal display device that improve the uniformity of the discharge capacity of a liquid material that is heated and discharged. And a liquid crystal display device.
本発明の液滴吐出装置は、基板の吐出領域に対峙して液状体の液滴を前記吐出領域に吐出する液滴吐出手段を備えた液滴吐出装置において、前記液状体の種類に応じて設定される目標吐出温度になるように、前記液滴吐出手段の前記液状体を加熱する液状体加熱手段と、前記目標吐出温度が高くなるに連れて、前記吐出領域と前記液滴吐出手段との間の実距離を長くする距離変更手段と、を備えた。 According to another aspect of the present invention, there is provided a droplet discharge device including a droplet discharge unit that discharges liquid droplets to the discharge region against a discharge region of a substrate. A liquid material heating means for heating the liquid material of the droplet discharge means so as to reach a set target discharge temperature, and the discharge region and the droplet discharge means as the target discharge temperature increases. Distance changing means for increasing the actual distance between the two.
本発明の液滴吐出装置によれば、液状体の実温度に基づいて、吐出領域と液滴吐出手段
との間の実距離を変更することができる。従って、基板(吐出領域)からの液滴吐出手段
(液状体)に伝達される負の熱量やその伝達速度を変更することができる。その結果、液
状体の実温度に関わらず、吐出する液状体の容量のバラツキを抑制することができ、基板
に吐出する液状体の容量の均一性を向上することができる。
According to the droplet discharge device of the present invention, the actual distance between the discharge region and the droplet discharge means can be changed based on the actual temperature of the liquid. Accordingly, it is possible to change the amount of negative heat transferred from the substrate (discharge region) to the droplet discharge means (liquid material) and the transfer speed thereof. As a result, regardless of the actual temperature of the liquid material, variation in the volume of the discharged liquid material can be suppressed, and the uniformity of the volume of the liquid material discharged onto the substrate can be improved.
この液滴吐出装置において、前記距離変更手段は、前記液滴吐出手段を移動して、前記
吐出領域と前記液滴吐出手段との間の実距離を変更するようにしてもよい。
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出手段を移動する構成によって、吐出領域と液滴吐
出手段との間の実距離を変更することができ、基板に吐出する液状体の容量の均一性を向
上することができる。
In this droplet discharge device, the distance changing unit may move the droplet discharge unit to change an actual distance between the discharge region and the droplet discharge unit.
According to this droplet discharge device, the actual distance between the discharge region and the droplet discharge unit can be changed by moving the droplet discharge unit, and the uniformity of the volume of the liquid material discharged onto the substrate Can be improved.
この液滴吐出装置において、前記目標吐出温度と前記実距離とを対応付けた温度変換情報を記憶する記憶手段を備え、前記距離変更手段は、前記温度変換情報に基づいて、前記実距離を変更するようにしてもよい。
The droplet discharge device includes storage means for storing temperature conversion information in which the target discharge temperature is associated with the actual distance, and the distance changing means changes the actual distance based on the temperature conversion information. You may make it do.
この液滴吐出装置によれば、予め記憶された温度変換情報に基づいて、液状体の実温度
に対応した距離データを決定することができ、決定した距離データに基づいて、吐出領域
と液滴吐出手段との間の実距離を変更することができる。従って、液状体の実温度に対応
した距離を、確実に再現することができ、均一な容量の液状体を、再現良く吐出すること
ができる。
According to this droplet discharge device, it is possible to determine the distance data corresponding to the actual temperature of the liquid based on the temperature conversion information stored in advance, and based on the determined distance data, the discharge region and the droplet The actual distance to the discharge means can be changed. Accordingly, the distance corresponding to the actual temperature of the liquid material can be reliably reproduced, and a uniform volume of the liquid material can be discharged with good reproducibility.
この液滴吐出装置において、前記液状体は液晶であってもよい。
この液滴吐出装置によれば、基板に吐出する液晶容量の均一性を向上することができる
。
In this droplet discharge device, the liquid material may be a liquid crystal.
According to this droplet discharge device, the uniformity of the liquid crystal capacitance discharged onto the substrate can be improved.
本発明の液滴吐出方法は、基板の吐出領域に対峙する液滴吐出手段か液状体の液滴を前記吐出領域に吐出するようにした液滴吐出方法において、前記液状体の種類に応じて目標吐出温度になるように、前記液状体を加熱し、前記目標吐出温度が高くなるに連れて、前記吐出領域と前記液滴吐出手段との間の実距離を長くするようにしてもよい。
The droplet discharge method of the present invention is a droplet discharge method in which a droplet discharge means opposed to a discharge region of a substrate or a liquid droplet is discharged to the discharge region, depending on the type of the liquid material. so that the target discharge temperature, heating the liquid material, the as the target discharge temperature is higher, may be the actual distance longer between the droplet discharge means and the discharge region.
本発明の液滴吐出方法によれば、液状体の実温度に基づいて、吐出領域と液滴吐出手段
との間の実距離を変更することができる。従って、基板(吐出領域)から液滴吐出手段(
液状体)に伝達される負の熱量やその伝達速度を変更することができる。その結果、液状
体の実温度に関わらず、吐出する液状体の容量のバラツキを抑制することができ、基板に
吐出する液状体の容量の均一性を向上することができる。
According to the droplet discharge method of the present invention, the actual distance between the discharge region and the droplet discharge means can be changed based on the actual temperature of the liquid. Accordingly, the droplet discharge means (from the substrate (discharge region))
The amount of negative heat transmitted to the liquid body and the transmission speed thereof can be changed. As a result, regardless of the actual temperature of the liquid material, variation in the volume of the discharged liquid material can be suppressed, and the uniformity of the volume of the liquid material discharged onto the substrate can be improved.
本発明の液晶表示装置の製造方法は、素子基板と対向基板のいずれか一方に液晶を吐出
し、吐出した前記液晶を前記素子基板と前記対向基板との間の間隙に封入するようにした
液晶表示装置の製造方法において、前記液晶を、上記する液滴吐出方法によって吐出する
ようにした。
According to the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, liquid crystal is discharged to either one of an element substrate and a counter substrate, and the discharged liquid crystal is sealed in a gap between the element substrate and the counter substrate. In the method for manufacturing a display device, the liquid crystal is ejected by the droplet ejection method described above.
本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、素子基板と対向基板の間に封入する液晶容
量の均一性を向上することができ、液晶表示装置の生産性を向上することができる。
本発明の液晶表示装置は、上記する液晶表示装置の製造方法によって製造した。
According to the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the uniformity of the liquid crystal capacitance sealed between the element substrate and the counter substrate can be improved, and the productivity of the liquid crystal display device can be improved.
The liquid crystal display device of the present invention was manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal display device described above.
本発明の液晶表装置によれば、素子基板と対向基板の間に封入する液晶容量の均一性を
向上することができる。
According to the liquid crystal surface device of the present invention, the uniformity of the liquid crystal capacitance sealed between the element substrate and the counter substrate can be improved.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図10に従って説明する。まず、本発明
の液晶表示装置について説明する。図1は、液晶表示装置の斜視図であり、図2は、図1
のA−A線断面図である。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. First, the liquid crystal display device of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a liquid crystal display device, and FIG.
It is an AA sectional view taken on the line.
図1において、液晶表示装置1は、液晶パネル2と、前記液晶パネル2に平面状の光(
平面光L)を照明する面状照明装置3を備えている。液晶パネル2は、前記平面光Lの照
射側に備えられた対向基板4と、前記対向基板4と相対向する素子基板5を有している。
In FIG. 1, a liquid
A
対向基板4は、四角板状に形成される無アルカリガラス基板である。図2に示すように
、その対向基板4の一側面であって素子基板5側の側面(対向電極形成面4a)には、I
TO等の透明導電膜からなる対向電極6が積層されて、図示しない電源回路からの所定の
共通電位が供給されるようになっている。その対向電極6の上側には、ラビング処理等に
よる配向処理の施された配向膜7aが積層されて、前記対向電極6の近傍で、後述する液
晶15の配向を所定の配向に設定可能にしている。
The
A
本実施形態では、上記対向基板4の素子基板5側であって、その法線方向をZ矢印方向
という。
素子基板5は、前記対向基板4と略同じく、四角板状に形成された無アルカリガラス基
板である。図1に示すように、その素子基板5の一側面であって対向基板4側の側面(素
子形成面5a)には、一方向(X矢印方向)に延びる複数の走査線8が所定の間隔をおい
て形成されている。各走査線8は、図示しない走査線駆動回路に電気的に接続されて、所
定のタイミングで選択駆動され、対応する走査信号が所定のタイミングで出力されるよう
になっている。また、素子形成面5aには、前記走査線8と直交する方向(Y矢印方向)
に延びる複数のデータ線9が所定の間隔をおいて形成されている。各データ線9は、図示
しないデータ線駆動回路に電気的に接続されて、表示データに基づくデータ信号が、対応
するデータ線9に所定のタイミングで入力されるようになっている。
In the present embodiment, the normal direction on the
The
A plurality of
走査線8とデータ線9の交差する位置には、対応する走査線8及びデータ線9に接続さ
れてマトリックス状に配列される複数の画素領域10が形成されている。各画素領域10
内には、それぞれTFT等からなる図示しない制御素子やITO等の透明導電膜からなる
画素電極11(図2参照)等が備えられている。各画素領域10の下側には、図2に示す
ように、ラビング処理等による配向処理の施された配向膜7bが積層されて、各画素電極
11の近傍で、後述する液晶15の配向を所定の配向に設定可能にしている。
A plurality of
Inside, a control element (not shown) made of TFT or the like, a pixel electrode 11 (see FIG. 2) made of a transparent conductive film such as ITO, and the like are provided. As shown in FIG. 2, an
素子基板5と対向基板4の間の間隙には、略球形状のスペーサ12aを有した四角枠状
のシール部材12が配設されて、そのシール部材12に封止された液状体としての液晶1
5が、液晶層15Lを形成している。
In a gap between the
5 forms the
そして、走査線8が線順次走査に基づいて1本ずつ順次選択されると、画素領域10の
制御素子が順次、選択期間中だけオン状態となり、対応するデータ線9及び制御素子を介
して、対応する前記画素電極11にデータ信号が出力される。すると、素子基板5の画素
電極11と対向電極6の電位差に応じて、前記液晶15の配向状態が、面状照明装置3か
らの平面光Lを変調するように維持されて、変調された光が、図示しない偏光板を通過す
るか否かによって、液晶パネル2に、所望する画像が表示される。
Then, when the
そして、液晶パネル2は、液晶15の容量を、予め設定した所定の容量にすることによ
って、素子基板5と対向基板4の間の間隙(セルギャップ)を均一にすることができ、そ
の表示画質を均一にすることができている。
The
尚、本実施形態の液晶表示装置1は、画素領域10にTFT等を備えた、いわゆるアク
ティブマトリックス方式の液晶表示装置であるが、例えばパッシブ方式の液晶表示装置で
あってもよく、対向基板4と素子基板5の間の間隙に、後述する製造方法によって、予め
設定された所定容量の液晶15を有するものであればよい。また、本実施形態の液晶表示
装置1は、前記平面光Lの照射側に対向基板4を配設する構成にしたが、これに限らず、
例えば照射側に素子基板5を配設する構成であってもよい。
The liquid
For example, the
上記する液晶パネル2は、以下の製造方法によって製造されている。
すなわち、図3に示すように、液晶パネル2は、まず、公知のディスペンサ装置等によ
って、前記対向基板4を切り出し可能にしたマザー基板(吐出基板4M)の一側面(吐出
面4Ma)に、前記スペーサ12aを分散した紫外線硬化性樹脂等を、前記対向基板4の
外縁に沿う四角枠状に吐出して各シール部材12を形成する。
The
That is, as shown in FIG. 3, first, the
本実施形態では、吐出面4Maであってシール部材12で囲まれた四角形状の領域を吐
出領域Sという。尚、各吐出領域Sに対応する前記吐出面4Maには、それぞれ前記対向
電極6及び前記配向膜7aが形成されて、吐出基板4Mの反Y矢印方向側端部には、吐出
基板4Mの製造番号等を刻印したマーキングMkが形成されている。
In the present embodiment, the rectangular area surrounded by the
吐出面4Maに各吐出領域Sを形成すると、図4に示すように、吐出面4Maに形成し
た各吐出領域Sに、後述する液滴吐出装置20(図5参照)から、所定容量の液晶15を
液滴Dとして吐出する。
When each discharge region S is formed on the discharge surface 4Ma, as shown in FIG. 4, a
各吐出領域Sに液晶15を吐出すると、吐出基板4Mを図示しない貼合装置内に載置し
て、減圧雰囲気下で、その吐出面4Maに、前記素子基板5を切り出し可能にしたマザー
基板(貼合基板5M)を貼り合わせる。そして、貼り合せた状態の吐出基板4M及び貼合
基板5Mを大気雰囲気下に解放して、各シール部材12に紫外線等を照射する、すなわち
大気圧によって、貼合基板5Mを吐出基板4Mに押圧しながら、各シール部材12を硬化
させる。尚、貼合基板5Mの吐出面4Ma側の側面には、各吐出領域Sに対応する、前記
走査線8、データ線9、画素領域10及び画素電極11等が形成されている。
When the
これによって、吐出基板4M(対向基板4)に貼合基板5M(素子基板5)が固着され
て、各吐出領域S内に、所定容量の液晶15が封入される。そして、液晶15を封入した
吐出基板4M及び貼合基板5Mをダイシングすることによって、各液晶パネル2が形成さ
れる。
Thereby, the
尚、本実施形態では、前記吐出領域Sを前記対向基板4のマザー基板(吐出基板4M)
に形成して、吐出基板4Mに、液晶15の液滴Dを吐出する構成にしたが、これに限らず
、吐出領域Sを前記素子基板5のマザー基板(貼合基板5M)に形成して、貼合基板5M
に、液晶15の液滴Dを吐出する構成にしてもよい。
In the present embodiment, the discharge region S is defined as the mother substrate (discharge
However, the present invention is not limited to this, and the discharge region S is formed on the mother substrate (
In addition, the
次に、前記液晶15を吐出するための液滴吐出装置20について説明する。図5は、液
滴吐出装置20の構成を示す斜視図であって、図6は、図5のY矢印方向に沿う断面図で
ある。
Next, the
図5において、液滴吐出装置20には、直方体形状に形成される基台21が備えられて
いる。基台21は、その長手方向が各吐出領域SのY矢印方向に沿う直方体形状に形成さ
れて、その上面には、Y軸モータMY(図10参照)に連結駆動されてY矢印方向及び反
Y矢印方向に直動可能な基板ステージ22が取付けられている。基板ステージ22の上側
には、前記吐出領域Sを上側にして前記吐出基板4Mを載置可能にする載置面23が形成
されて、載置した吐出基板4Mを基板ステージ22に位置決め固定するようになっている
。そして、所定の駆動信号が前記Y軸モータMYに入力されると、Y軸モータMYが正転
又は逆転して、基板ステージ22(各吐出領域S)が、Y矢印方向に沿って、所定の速度
で往動又は復動する(Y矢印方向に移動する)ようになっている。
In FIG. 5, the
基台21には、門形の支持フレーム24が配設されて、その支持フレーム24の上側に
は、液状体としての液晶15を導出可能に収容する収容タンク25が配設されている。本
実施形態の収容タンク25には、図9に示すように、その粘度の温度依存性が異なる2種
類の液晶15(第1液晶15A及び第2液晶15B)が収容されて、第1液晶15A及び
第2液晶15Bを選択可能に導出するようになっている。尚、本実施形態では、2種類の
第1液晶15A及び第2液晶15Bを導出可能にしているが、これに限らず、1種類の液
晶15を吐出する構成であってもよく、あるいは3種類以上の液晶15を吐出可能にする
構成であってもよい。
A gate-shaped
支持フレーム24の下側には、X軸モータMX(図10参照)に連結駆動されてX矢印
方向及び反X矢印方向に直動可能なキャリッジ26が取付けられている。そして、所定の
駆動信号が前記X軸モータMXに入力されると、X軸モータが正転又は逆転して、キャリ
ッジ26がX矢印方向に沿って往動又は復動する(X矢印方向に移動する)ようになって
いる。
A
キャリッジ26の下側には、液滴吐出手段を構成する液滴吐出ヘッド(以下単に、吐出
ヘッドという。)30が配設されている。図7は、吐出ヘッド30を下側(基板ステージ
22側)から見た斜視図であって、図8は、図7のB−B線断面図である。
Under the
図7において、吐出ヘッド30は、X矢印方向に延びる略直方体形状に形成されて、そ
の下側(図7における上側)には、ノズルプレート31が備えられている。ノズルプレー
ト31の下面(図7における上面:ノズル形成面31a)には、Z矢印方向に沿って貫通
形成される多数の吐出ノズル(以下単に、ノズルNという。)が、X矢印方向に沿って一
列に配列されている。
In FIG. 7, the
図8において、各ノズルNのZ矢印方向には、それぞれ前記収容タンク25に連通する
キャビティ32が形成されて、収容タンク25から導出される液晶15(第1液晶15A
あるいは第2液晶15B)を対応するノズルNに供給するようになっている。各キャビテ
ィ32のZ矢印方向には、Z矢印方向及び反Z矢印方向に振動可能に貼り付けられた振動
板33が備えられて、キャビティ32の容積を拡大・縮小可能にしている。振動板33の
Z矢印方向には、各ノズルNに対応して吐出手段を構成する圧電素子PZが配設されてい
る。圧電素子PZは、所定の駆動信号(圧電素子駆動信号COM:図10参照)を受けて
収縮・伸張し、前記振動板33をZ矢印方向及び反Z矢印方向に振動させてキャビティ3
2内を加圧・減圧するようになっている。
In FIG. 8,
Alternatively, the second liquid crystal 15B) is supplied to the corresponding nozzle N. In the direction of the Z arrow of each
2 is pressurized and depressurized.
そして、基板ステージ22(吐出基板4Mの吐出領域S)が吐出ヘッド30の直下を移
動するときに、各圧電素子PZに圧電素子駆動信号COMが供給されると、対応するキャ
ビティ32の圧力が減圧・加圧されて、対応するノズルN内の液晶15の界面(メニスカ
スM)がZ矢印方向及び反Z矢印方向に振動する。
When the substrate stage 22 (ejection region S of the
吐出ヘッド30の外周には、図6及び図8に示すように、液状体加熱手段としてのヘッ
ドヒータ35が配設されている。ヘッドヒータ35は、各ノズルN内の液晶15(第1液
晶15Aあるいは第2液晶15B)の温度を予め定めた所定の温度(目標吐出温度)にす
るための信号(ヒータ駆動制御信号HCS:図10参照)を受けて、各ノズルN内の液晶
15の温度(実温度としての実吐出温度)を前記目標吐出温度に昇温制御するようになっ
ている。
As shown in FIGS. 6 and 8, a
そして、ヘッドヒータ35にヒータ駆動制御信号HCSが供給されると、ヘッドヒータ
35からの熱量が吐出ヘッド30(液晶15)に伝達されて、液晶15の温度(実吐出温
度)が、目標吐出温度に昇温制御される。すなわち、液晶15の粘度が、目標吐出温度に
対応した粘度まで低減される。このとき、液晶15(第1液晶15Aあるいは第2液晶1
5B)のメニスカスMが振動すると、低粘度化された液晶15は、その粘度に対応した容
量が、ノズルNから液滴Dとして吐出されて、対応する吐出領域Sに着弾する。
When the heater drive control signal HCS is supplied to the
When the meniscus M of 5B) vibrates, the
そこで、本実施形態の目標吐出温度は、各種試験等に基づいて、以下のように設定され
ている。
すなわち、目標吐出温度は、吐出する液晶15の種類(第1液晶15A及び第2液晶1
5B)毎に設定されて、吐出する液晶15が、液滴Dを形成可能にする粘度(吐出粘度:
本実施形態では10cp)となる温度に設定されている。
Therefore, the target discharge temperature of the present embodiment is set as follows based on various tests and the like.
That is, the target discharge temperature is the type of
5B) is set every time, and the
In this embodiment, the temperature is set to 10 cp).
例えば、図9に示すように、構成材料の異なる2種類の第1液晶15A及び第2液晶1
5Bの目標吐出温度は、予め計測した粘度の温度依存性に基づいて、その粘度が、共通の
前記吐出粘度(10cp)となる温度(第1液晶15Aでは60℃、第2液晶15Bでは
70℃)に設定されている。
For example, as shown in FIG. 9, two types of first
The target discharge temperature of 5B is a temperature at which the viscosity becomes the common discharge viscosity (10 cp) (60 ° C. for the first
これによって、粘度の温度依存性が異なる液晶15(第1液晶15A及び第2液晶15
B)を、各ノズルN内で、略同じ粘度にすることができる。
尚、本実施形態では、吐出ヘッド30の外周のみにヒータを配設する構成にしたが、こ
れに限らず、例えば収容タンク25から吐出ヘッド30までの液晶15の供給配管等にも
、別途液晶15を加熱するヒータを配設するようにしてもよい。
Accordingly, the liquid crystals 15 (the first
B) can be made to have substantially the same viscosity in each nozzle N.
In the present embodiment, the heater is disposed only on the outer periphery of the
図6及び図8に示すように、吐出ヘッド30の外周であって前記ノズルNの近傍には、
温度センサ36が配設されている。温度センサ36は、ノズルN(液晶15)の温度(実
吐出温度)を検出して、その実吐出温度に相対する信号(温度検出信号TS:図10参照
)を出力するようになっている。
As shown in FIGS. 6 and 8, on the outer periphery of the
A
図6に示すように、吐出ヘッド30の上側には、距離変更手段を構成するヘッド昇降機
構37が配設されている。ヘッド昇降機構37は、例えばZ矢印方向に沿って延びるネジ
軸(駆動軸)と、そのネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、
Z軸モータMZ(図10参照)に連結駆動されて、吐出ヘッド30を、Z矢印方向及び反
Z矢印方向に直動するようになっている。Z軸モータMZは、吐出ヘッド30(ノズルN
)と吐出基板4M(吐出領域S)との間の距離(実距離としての実吐出距離)を、予め定
めた所定の距離(目標吐出距離)にするための信号(Z軸モータ駆動制御信号MZS:図
10参照)を受けて正転又は逆転し、前記実吐出距離を前記目標吐出距離にするようにな
っている。
As shown in FIG. 6, a
The
) And the
そして、Z軸モータMZにZ軸モータ駆動制御信号MZSが供給されると、Z軸モータ
が正転又は逆転して、各ノズルNと吐出領域Sとの間の実吐出距離が、目標吐出距離に拡
大もしくは縮小される。
When the Z-axis motor drive control signal MZS is supplied to the Z-axis motor MZ, the Z-axis motor rotates forward or reverse, and the actual discharge distance between each nozzle N and the discharge region S becomes the target discharge distance. Scaled up or down.
このとき、各ノズルNと吐出領域Sとの間の距離が短くなると、吐出基板4Mからの吐
出ヘッド30(液晶15)に伝達される負の熱量やその伝達速度が、実吐出距離の減少し
た分だけ、増加する。そして、液晶15の温度は、吐出基板4M側からの負の熱量の伝達
速度が速いために、ヘッドヒータ35によって補正されることなく、その温度を低下させ
る。そのため、各ノズルNと吐出領域Sとの間の距離が短くなると、実吐出距離の縮小し
た分だけ、液晶15の実吐出温度の変動する幅(変動幅)が拡大する。
At this time, when the distance between each nozzle N and the discharge region S becomes shorter, the amount of negative heat transferred from the
反対に、各ノズルNと吐出領域Sとの間の距離が長くなると、吐出基板4Mから吐出ヘ
ッド30(液晶15)に伝達される負の熱量やその伝達速度が、実吐出距離の増加した分
だけ、減少する。そのため、各ノズルNと吐出領域Sとの間の距離が長くなると、実吐出
距離の増加した分だけ、液晶15の実吐出温度の変動幅が減少する。
On the contrary, when the distance between each nozzle N and the discharge area S becomes longer, the amount of negative heat transferred from the
そこで、本実施形態の目標吐出距離は、各種試験等に基づいて、以下のように設定され
ている。
すなわち、目標吐出距離は、吐出する液晶15の種別毎、すなわち前記目標吐出温度毎
に設定されて、各目標吐出温度で、吐出基板4Mから吐出ヘッド30(液晶15)に伝達
される負の熱量やその伝達速度が、略同じになる距離の最短距離に設定されている。
Therefore, the target discharge distance of the present embodiment is set as follows based on various tests and the like.
That is, the target discharge distance is set for each type of
換言すると、各目標吐出温度の目標吐出距離は、目標吐出温度が高くなるに連れて、そ
の距離を長くするように設定されて、液晶15の実吐出温度の変動幅、すなわち液晶15
の吐出量のバラツキを、所定の値以下で略同じにする(例えば、1%以下にする)ように
設定されている。しかも、各目標吐出温度の目標吐出距離は、それぞれ、こうした目標吐
出距離の増加による液滴Dの着弾位置精度の低下を軽減するために、実吐出温度の変動幅
を略同じにする距離の中で、最短となる距離に設定されている。
In other words, the target discharge distance of each target discharge temperature is set so that the distance becomes longer as the target discharge temperature becomes higher, and the fluctuation range of the actual discharge temperature of the
The discharge amount variation is set to be substantially the same (for example, 1% or less) below a predetermined value. Moreover, the target discharge distance of each target discharge temperature is a distance within which the fluctuation range of the actual discharge temperature is substantially the same in order to reduce the drop in the landing position accuracy of the droplet D due to the increase in the target discharge distance. Therefore, it is set to the shortest distance.
例えば、上記する2種類の液晶15(第1液晶15A及び第2液晶15B)の目標吐出
距離は、目標吐出温度が60℃となる第1液晶15Aに対して4mm、目標吐出温度が7
0℃となる第2液晶15Bに対して7mmに設定されている。
For example, the target discharge distance of the two types of liquid crystal 15 (the first
It is set to 7 mm with respect to the second liquid crystal 15B at 0 ° C.
これによって、目標吐出温度の異なる液晶15(第1液晶15A及び第2液晶15B)
に対して、その実吐出温度の変動幅を補償することができ、その粘度、すなわち液滴Dの
容量を均一にすることができる。尚、上記する液晶15の吐出量のバラツキは、各吐出領
域Sに吐出した液晶15の容量の最大値と最小値の差分を、各吐出領域Sに吐出した液晶
15の平均容量の百分率で示すものであるが、これに限られるものではない。
Thereby, the liquid crystal 15 (the first
On the other hand, the fluctuation range of the actual discharge temperature can be compensated, and the viscosity, that is, the volume of the droplet D can be made uniform. The variation in the discharge amount of the
次に、上記のように構成した液滴吐出装置20の電気的構成を図10に従って説明する
。
図10において、制御装置40は、CPU等からなる距離変更手段を構成する制御部4
1、DRAM及びSRAMからなり各種データを格納するRAM42、各種データや各種
制御プログラムを格納する記憶手段としてのROM43を有している。そのROM43に
は、目標吐出温度に対応した目標吐出距離を規定する温度変換情報としての温度変換デー
タTTDが格納されている。
Next, the electrical configuration of the
In FIG. 10, the
1. It has RAM42 which consists of DRAM and SRAM, and stores various data, and ROM43 as a memory | storage means which stores various data and various control programs. The
詳述すると、温度変換データTTDは、予め設定された複数の目標吐出温度に関する温
度データに、それぞれ目標吐出距離に関する距離データを対応させたデータ(例えば、ル
ックアップテーブル)である。例えば、温度変換データTTDは、60℃と70℃の目標
吐出温度に対して、それぞれ対応する目標吐出距離が、4mmと7mmに設定されている
。
More specifically, the temperature conversion data TTD is data (for example, a look-up table) in which distance data related to a target discharge distance is associated with temperature data related to a plurality of preset target discharge temperatures. For example, in the temperature conversion data TTD, the target discharge distances corresponding to the target discharge temperatures of 60 ° C. and 70 ° C. are set to 4 mm and 7 mm, respectively.
また、制御装置40は、前記圧電素子駆動信号COMを生成する駆動信号生成回路44
、各種信号を同期するためのクロック信号CLKを生成する発振回路45等を有している
。そして、制御装置40では、これら制御部41、RAM42、ROM43、駆動信号生
成回路44及び発振回路45が、図示しないバスを介して接続されている。
In addition, the
And an oscillation circuit 45 for generating a clock signal CLK for synchronizing various signals. In the
その制御装置40には、入力装置51が接続されている。入力装置51は、起動スイッ
チ、停止スイッチ等の操作スイッチを有して、各スイッチの操作による操作信号、吐出基
板4Mに吐出する液晶15の吐出位置(吐出領域S)やその容量を、既定形式の吐出デー
タIaとして前記制御装置40に出力する。また、入力装置51は、吐出する液晶15の
種類(例えば第1液晶15A及び第2液晶15B)に応じて、予め試験等によって求めら
れた目標吐出温度(例えば60℃及び70℃)を、既定形式の目標吐出温度データIbと
して前記制御装置40に出力する。
An
制御装置40は、入力装置51からの吐出データIa及び目標吐出温度データIbと、
ROM43等に格納された制御プログラム(例えば、液晶吐出プログラム)に従って、ヘ
ッド昇降機構37を駆動して吐出ヘッド30の直動処理動作を行い、基板ステージ22を
移動させて吐出基板4Mの搬送処理動作を行う。そして、制御装置40は、吐出ヘッド3
0の各圧電素子PZを駆動させて、各吐出領域Sに、液晶15の液滴吐出処理動作を行う
。
The
In accordance with a control program (for example, a liquid crystal ejection program) stored in the
Each of the zero piezoelectric elements PZ is driven, and the droplet discharge processing operation of the
詳述すると、制御部41は、入力装置51からの吐出データIaに所定の展開処理を施
して、二次元描画平面(吐出面4Ma)上における位置に、液滴Dを吐出するか否かを示
すビットマップデータBMDを生成し、生成したビットマップデータBMDをRAMに格
納するようになっている。ビットマップデータBMDは、各ビットの値(0あるいは1)
に応じて、圧電素子PZのオンあるいはオフ(液滴Dを吐出するか否か)を規定するもの
である。そして、制御部41は、ビットマップデータBMDを、発振回路45の生成する
クロック信号CLKに同期させて、各スキャン(基板ステージ22の1回の往動もしくは
復動分)毎のデータを、吐出制御信号SIとして、後述する吐出ヘッド駆動回路59に転
送するようになっている。
More specifically, the
Accordingly, the piezoelectric element PZ is turned on or off (whether or not the droplet D is ejected). Then, the
また、制御部41は、入力装置51からの吐出データIaにビットマップデータBMD
の展開処理と異なる展開処理を施し、圧電素子駆動信号COMの波形データを生成して駆
動信号生成回路44に出力するようになっている。駆動信号生成回路44は、制御部41
からの前記波形データを図示しない波形メモリに格納し、格納した波形データをデジタル
/アナログ変換して、対応する圧電素子駆動信号COMを生成するようになっている。そ
して、制御部41は、駆動信号生成回路44からの圧電素子駆動信号COMを、後述する
吐出ヘッド駆動回路59に出力するようになっている。
In addition, the
The unfolding process different from the unfolding process is performed to generate waveform data of the piezoelectric element drive signal COM and output it to the drive
The waveform data from is stored in a waveform memory (not shown), and the stored waveform data is digital / analog converted to generate a corresponding piezoelectric element drive signal COM. The
また、制御部41は、入力装置51からの目標吐出温度データIbに所定の展開処理を
施して、目標吐出温度に対応する前記ヒータ駆動制御信号HCSを生成するための信号(
目標吐出温度信号TSp)を生成し、その目標吐出温度信号TSpを、後述するヘッドヒ
ータ駆動回路60に出力するようになっている。ヘッドヒータ駆動回路60は、制御部4
1からの目標吐出温度信号TSpに基づいて、吐出ヘッド30(液晶15)の実吐出温度
を目標吐出温度にするためのヒータ駆動制御信号HCSを生成して、ヒータ駆動制御信号
HCSをヘッドヒータ35に出力するようになっている。
In addition, the
A target discharge temperature signal TSp) is generated, and the target discharge temperature signal TSp is output to the head
1, a heater drive control signal HCS for setting the actual discharge temperature of the discharge head 30 (liquid crystal 15) to the target discharge temperature is generated based on the target discharge temperature signal TSp from 1, and the heater drive control signal HCS is used as the
また、制御部41は、入力装置51からの目標吐出温度データIbに基づいて、吐出す
る液晶15の種類(第1液晶15Aあるいは第2液晶15B)に応じた目標吐出温度を演
算し、ROM43に格納する温度変換データTTDを参照して、その目標吐出温度の温度
データに対応する距離データ(目標吐出距離)を抽出する。そして、制御部41は、抽出
した目標吐出距離に基づいて、目標吐出距離に対応した前記Z軸モータ駆動制御信号MZ
Sを生成するための信号(目標吐出距離信号DSp)を生成し、その目標吐出距離信号D
Spを、後述するZ軸モータ駆動回路54に出力するようになっている。Z軸モータ駆動
回路54は、制御部41からの目標吐出距離信号DSpに基づいて、吐出ヘッド30と吐
出基板4Mとの間の実吐出距離を目標吐出距離にするためのZ軸モータ駆動制御信号MZ
Sを生成して、Z軸モータ駆動制御信号MZSをZ軸モータMZに出力するようになって
いる。
In addition, the
A signal (target discharge distance signal DSp) for generating S is generated, and the target discharge distance signal D
Sp is output to a Z-axis
S is generated and a Z-axis motor drive control signal MZS is output to the Z-axis motor MZ.
制御装置40には、X軸モータ駆動回路52が接続されて、X軸モータ駆動回路52に
X軸モータ駆動制御信号を出力するようになっている。X軸モータ駆動回路52は、制御
装置40からのX軸モータ駆動制御信号に応答して、前記キャリッジ26を往復移動させ
るX軸モータMXを正転又は逆転させるようになっている。
An X-axis
制御装置40には、Y軸モータ駆動回路53が接続されて、Y軸モータ駆動回路53に
Y軸モータ駆動制御信号を出力するようになっている。Y軸モータ駆動回路53は、制御
装置40からのY軸モータ駆動制御信号に応答して、前記基板ステージ22(吐出基板4
M)を往復移動させるY軸モータMYを正転又は逆転させるようになっている。
A Y-axis
The Y-axis motor MY that reciprocates M) is rotated forward or reverse.
制御装置40には、Z軸モータ駆動回路54が接続されて、Z軸モータ駆動回路54に
前記目標吐出距離信号DSpを出力するようになっている。Z軸モータ駆動回路54は、
制御装置40からの目標吐出距離信号DSpに応答してZ軸モータ駆動制御信号MZSを
生成し、Z軸モータ駆動制御信号MZSを、Z軸モータMZに出力するようになっている
。そして、Z軸モータ駆動回路54に目標吐出距離信号DSpが入力されると、Z軸モー
タ駆動回路54からのZ軸モータ駆動制御信号MZSに応答して、Z軸モータMZが正転
又は逆転し、ヘッド昇降機構37が吐出ヘッド30を上昇又は下降させて、実吐出距離を
目標吐出距離にするようになっている。
A Z-axis
A Z-axis motor drive control signal MZS is generated in response to the target discharge distance signal DSp from the
制御装置40には、基板検出装置55が接続されている。基板検出装置55は、対向基
板4の端縁を検出し、制御装置40によってキャリッジ26の直下を通過する吐出基板4
M(吐出領域S)の位置を算出する際に利用される。
A
This is used when calculating the position of M (discharge region S).
制御装置40には、X軸モータ回転検出器56が接続されて、X軸モータ回転検出器5
6からの検出信号が入力される。制御装置40は、X軸モータ回転検出器56からの検出
信号に基づいて、X軸モータMXの回転方向及び回転量を検出し、キャリッジ26のX矢
印方向の移動量と、移動方向とを演算するようになっている。
An X-axis motor rotation detector 56 is connected to the
The detection signal from 6 is input. The
制御装置40には、Y軸モータ回転検出器57が接続されて、Y軸モータ回転検出器5
7からの検出信号が入力される。制御装置40は、Y軸モータ回転検出器57からの検出
信号に基づいて、Y軸モータMYの回転方向及び回転量を検出し、基板ステージ22(吐
出領域S)のY矢印方向の移動方向及び移動量を演算する。
A Y-axis
The detection signal from 7 is input. The
制御装置40には、Z軸モータ回転検出器58が接続されて、Z軸モータ回転検出器5
8からの検出信号が入力される。制御装置40は、Z軸モータ回転検出器58からの検出
信号に基づいて、Z軸モータMZの回転方向及び回転量を検出し、吐出ヘッド30のZ矢
印方向の移動方向及び移動量を演算して、実吐出距離を演算する。
A Z-axis
8 is input as a detection signal. Based on the detection signal from the Z-axis
制御装置40には、吐出ヘッド駆動回路59が接続されて、その吐出ヘッド駆動回路5
9に、前記吐出制御信号SIと前記圧電素子駆動信号COMを出力するようになっている
。吐出ヘッド駆動回路59は、制御装置40からの吐出制御信号SIに応答して、前記圧
電素子駆動信号COMを、対応する各圧電素子PZに供給するか否かを制御するようにな
っている。
A discharge
9, the discharge control signal SI and the piezoelectric element drive signal COM are output. In response to the ejection control signal SI from the
制御装置40には、ヘッドヒータ駆動回路60が接続されて、そのヘッドヒータ駆動回
路60に、前記目標吐出温度信号TSpを出力するようになっている。ヘッドヒータ駆動
回路60には、前記温度センサ36が接続されて、温度センサ36からの実吐出温度に相
対する温度検出信号TSが入力されるようになっている。そして、ヘッドヒータ駆動回路
60は、制御装置40からの目標吐出温度信号TSpと温度センサ36からの温度検出信
号TSに基づいて、吐出ヘッド30(液晶15)の実吐出温度を目標吐出温度にするため
のヒータ駆動制御信号HCSを生成して、ヘッドヒータ35に出力するようになっている
。そして、ヘッドヒータ駆動回路60は、実吐出温度が目標吐出温度に到達すると、実吐
出温度が目標吐出温度に到達したことを示す目標吐出温度到達信号TSaを生成して、そ
の目標吐出温度到達信号TSaを、制御装置40に出力するようになっている。
A head
次に、液滴吐出装置20を使って吐出基板4Mに液晶15を吐出する液滴吐出方法につ
いて以下に説明する。
まず、図5に示すように、基板ステージ22上に、吐出面4Maを上側にして吐出基板
4Mを配置固定する。このとき、吐出基板4M(吐出面4Ma)のY矢印方向側の辺は、
支持フレーム24よりも反Y矢印方向側に配置されている。この状態から、入力装置51
に、第1液晶15Aを吐出するための吐出データIa及び目標吐出温度データIbを入力
して、液晶吐出プログラムを開始するための操作信号を入力する。
Next, a droplet discharge method for discharging the
First, as shown in FIG. 5, the
It is arranged on the opposite side of the
In addition, the discharge data Ia and the target discharge temperature data Ib for discharging the first
すると、制御装置40は、吐出データIaに基づくビットマップデータBMDを生成し
て、ビットマップデータBMDをRAMに格納する。ビットマップデータBMDを格納す
ると、制御装置40は、X軸モータMXを駆動制御してキャリッジを移動させて、吐出基
板4MがY矢印方向に移動したときに、各吐出ヘッド30の直下を吐出領域Sが通過する
位置にセットさせる。
Then, the
吐出ヘッド30を移動すると、制御装置40は、目標吐出温度データIbに基づいて、
第1液晶15Aに対応した目標吐出温度(本実施形態では60℃)を演算する。
第1液晶15Aに対応した目標吐出温度を演算すると、制御装置40は、ROM43の
温度変換データTTDを参照して、前記目標吐出温度の温度データに対応する距離データ
(目標吐出距離:本実施形態では4mm)を抽出する。そして、制御装置40は、抽出し
た目標吐出距離に対応する目標吐出距離信号DSpを生成して、Z軸モータ駆動回路54
に、目標吐出距離信号DSpに対応したZ軸モータ駆動制御信号MZSを出力させて、Z
軸モータMZ(ヘッド昇降機構37)を駆動制御する。
When the
A target discharge temperature (60 ° C. in the present embodiment) corresponding to the first
When the target discharge temperature corresponding to the first
To output a Z-axis motor drive control signal MZS corresponding to the target discharge distance signal DSp,
The shaft motor MZ (head lifting mechanism 37) is driven and controlled.
これによって、制御装置40は、吐出ヘッド30(ノズルN)と吐出基板4M(吐出領
域S)との間の実吐出距離を、吐出する液晶15の種類に対応させて、第1液晶15Aの
目標吐出距離(4mm)にする。
As a result, the
また、第1液晶15Aに対応した目標吐出温度を演算すると、制御装置40は、目標吐
出温度に対応する目標吐出温度信号TSpを生成して、ヘッドヒータ駆動回路60に、そ
の目標吐出温度信号TSpと温度センサ36からの温度検出信号TSに基づくヒータ駆動
制御信号HCSを生成させて、ヘッドヒータ35を駆動制御する。
When the target discharge temperature corresponding to the first
これによって、制御装置40は、吐出ヘッド30(第1液晶15A)の実吐出温度を、
吐出する液晶15の種類に対応させて、第1液晶15Aの目標吐出温度(60℃)まで昇
温制御する。
As a result, the
The temperature rise is controlled to the target discharge temperature (60 ° C.) of the first
そして、吐出ヘッド30(第1液晶15A)の実吐出温度が目標吐出温度になると、制
御装置40は、ヘッドヒータ駆動回路60からの目標吐出温度到達信号TSaを受けて、
Y軸モータMYを駆動制御して、基板ステージ22(吐出基板4M)をY矢印方向に搬送
させる。
When the actual discharge temperature of the discharge head 30 (first
The Y-axis motor MY is driven and controlled to transport the substrate stage 22 (
やがて、基板検出装置55が吐出基板4MのY矢印方向側の端縁を検出すると、制御装
置40は、Y軸モータ回転検出器57からの検出信号に基づいて、最もY矢印方向側に位
置する吐出領域SのY矢印方向側端部が、各吐出ヘッド30の直下まで搬送されたかどう
か演算する。そして、制御装置40は、RAM42に格納したビットマップデータBMD
に基づく吐出制御信号SIを吐出ヘッド駆動回路59に出力するタイミングを待つ。
Eventually, when the
The timing for outputting the ejection control signal SI based on the above to the ejection
最もY矢印方向側に位置する吐出領域Sが吐出ヘッド30(ノズルN)の直下まで搬送
されると、制御装置40は、Y軸モータ回転検出器57からの検出信号に応答して、前記
吐出制御信号SIを吐出ヘッド駆動回路59に出力する。吐出ヘッド駆動回路59は、制
御装置40からの吐出制御信号SIを受けると、前記吐出制御信号SIに基づいて、対応
する各圧電素子PZに、前記圧電素子駆動信号COMを供給する。そして、吐出ヘッド駆
動回路59は、各吐出領域Sに対峙する各ノズルNから、液滴Dを吐出させる。
When the discharge region S located closest to the Y-arrow direction is transported to just below the discharge head 30 (nozzle N), the
以後、同様に、制御装置40は、基板ステージ22(吐出領域S)をY矢印方向に搬送
させながら、対応するノズルNからの液滴Dの吐出を繰り返し、吐出基板4M(吐出面4
Ma)の全ての吐出領域Sに第1液晶15Aを吐出する。そして、全ての吐出領域Sに第
1液晶15Aを吐出すると、制御装置40は、吐出基板4Mをキャリッジ26の直下から
退避させて、第1液晶15Aの液滴吐出動作を終了する。
Thereafter, similarly, the
The first
これによって、実吐出温度及び実吐出距離を、それぞれ第1液晶15Aに対応した目標
吐出温度及び目標吐出距離に変更することができ、第1液晶15Aの実吐出温度に起因し
た吐出容量のバラツキを、第1液晶15Aの実吐出距離によって補償することができる。
すなわち、所定容量の第1液晶15Aを、各吐出領域Sに均一に吐出することができる。
As a result, the actual discharge temperature and the actual discharge distance can be changed to the target discharge temperature and the target discharge distance corresponding to the first
In other words, the first
続いて、第1液晶15Aを吐出した前記吐出基板4Mを基板ステージ22から移動し、
その基板ステージ22上に、前記吐出基板4Mと異なる吐出基板4Mを配置固定する。そ
して、入力装置51に第2液晶15Bを吐出するための吐出データIa及び目標吐出温度
データIbを入力する。すると、制御装置40は、液晶15Bに対応した目標吐出温度(
本実施形態では70℃)を演算して、上記する第1液晶15Aの液滴吐出動作と同じく、
実吐出温度及び実吐出距離を、それぞれ第2液晶15Bに対応した目標吐出距離(7mm
)及び目標吐出温度(70℃)に変更する。
Subsequently, the
On the
In this embodiment, 70 ° C.) is calculated, and in the same manner as the droplet discharge operation of the first
The actual discharge temperature and the actual discharge distance are set to the target discharge distance (7 mm corresponding to the second liquid crystal 15B, respectively.
) And the target discharge temperature (70 ° C.).
そして、第2液晶15Bの実吐出温度が目標吐出温度になると、制御装置40は、ヘッ
ドヒータ駆動回路60を介して、各吐出領域Sに対峙する各ノズルNから、液滴Dを吐出
させて、全ての吐出領域Sに第2液晶15Bを吐出する。
When the actual discharge temperature of the second liquid crystal 15B reaches the target discharge temperature, the
これによって、第2液晶15Bの実吐出温度に起因した吐出容量のバラツキを、第2液
晶15Bの実吐出距離によって補償することができる。すなわち、所定容量の第2液晶1
5Bを、各吐出領域Sに均一に吐出することができる。
As a result, the variation in the discharge capacity due to the actual discharge temperature of the second liquid crystal 15B can be compensated by the actual discharge distance of the second liquid crystal 15B. That is, a predetermined capacity of the second
5B can be uniformly discharged to each discharge region S.
従って、上記する各吐出基板4Mの吐出領域Sには、粘度の温度依存性が異なる液晶1
5を、それぞれ均一な容量で吐出することができる。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
Accordingly, in the discharge region S of each of the
5 can be discharged in a uniform volume.
Next, effects of the present embodiment configured as described above will be described below.
(1)上記実施形態によれば、吐出ヘッド30をZ矢印方向及び反Z矢印方向に移動し
て、吐出ヘッド30と吐出領域Sとの間の実吐出距離を変更可能するヘッド昇降機構37
を設けた。また、吐出ヘッド30を加熱して、液晶15の実吐出温度を変更可能するヘッ
ドヒータ35を設けた。
(1) According to the above embodiment, the
Was provided. Further, a
そして、吐出する液晶15の種類毎に、吐出粘度(本実施形態では10cp)に対応し
た目標吐出温度を設定し、ヘッドヒータ35を駆動制御して、前記実吐出温度を目標吐出
温度に昇温制御するようにした。また、目標吐出温度(液晶15の種類)毎に、液晶15
の実吐出温度の変動幅、すなわち液晶15の吐出量のバラツキが、所定の値以下で略同じ
となるような目標吐出距離を設定し、ヘッド昇降機構37を駆動制御して、前記実吐出距
離を目標吐出距離に維持するようにした。
Then, for each type of
The target discharge distance is set such that the fluctuation range of the actual discharge temperature, that is, the variation in the discharge amount of the
その結果、粘度の温度依存性が異なる液晶15(第1液晶15Aあるいは第2液晶15
B)に対して、略同じ粘度で液滴Dを吐出させることができ、その実吐出温度の変動幅を
略同じにすることができる。従って、液晶15の粘度の温度依存性や吐出ヘッド30の設
定温度に関わらず、各吐出領域Sに吐出する液滴Dの容量を均一にすることができる。
As a result, the liquid crystals 15 (the first
In contrast to B), the droplet D can be ejected with substantially the same viscosity, and the fluctuation range of the actual ejection temperature can be made substantially the same. Accordingly, it is possible to make the volume of the droplets D discharged to each discharge region S uniform regardless of the temperature dependence of the viscosity of the
(2)上記実施形態によれば、目標吐出温度(液晶15の種類)毎に、対応する目標吐
出距離を設定し、その目標吐出距離が、液晶15の実吐出温度の変動幅を同じくする距離
の中で最短となる距離となるようにした。その結果、吐出ヘッド30と吐出基板4Mとの
間の距離の拡大による液滴Dの着弾位置精度の低下を軽減することができる。
(2) According to the above embodiment, a target discharge distance corresponding to each target discharge temperature (type of liquid crystal 15) is set, and the target discharge distance is a distance that makes the fluctuation range of the actual discharge temperature of the
(3)上記実施形態によれば、目標吐出温度を目標吐出距離に対応させた温度変換デー
タTTDに基づいて、吐出する液晶15に対応した目標吐出距離を抽出するようにした。
その結果、吐出ヘッド30と吐出基板4Mとの間に、吐出する液晶15に対応した目標吐
出距離を、確実に付与することができる。従って、液晶15の種類毎に、各吐出領域Sに
吐出する容量の再現性を向上することができる、ひいては液晶15の容量均一性を、より
確実に向上することができる。
(3) According to the above embodiment, the target discharge distance corresponding to the
As a result, a target discharge distance corresponding to the
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、ヘッド昇降機構37及びZ軸モータMZによって距離変更手段を
構成するようにしたが、これに限らず、距離変更手段は、例えば基板ステージ22と基板
ステージ22をZ矢印方向及び反Z矢印方向に駆動する機構によって構成にしてもよい。
つまり、距離変更手段は、吐出ヘッド30と吐出領域Sとの間の実吐出距離を制御可能に
する手段であればよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the distance changing means is configured by the
That is, the distance changing unit may be any unit that can control the actual discharge distance between the
○上記実施形態では、圧電素子PZを備えた液滴吐出ヘッド30によって液滴吐出手段
を構成するようにした。これに限らず、液滴吐出手段は、例えば抵抗加熱素子の加熱によ
ってキャビティ32内に気泡を形成し、その気泡によってキャビティ32内を加圧する液
滴吐出ヘッドによって構成してもよく、あるいはエアー式ディスペンサによって構成して
もよい。つまり、液滴吐出手段は、加熱した液状体の液滴を吐出領域に対峙して吐出する
手段であればよい。
In the above embodiment, the droplet discharge means is configured by the
○上記実施形態では、液状体を液晶15として具体化した。これに限らず、例えば、金
属微粒子を含有した金属インクに具体化してもよい。つまり、加熱することによって低粘
度化して、液滴として吐出可能な液状体であればよい。
In the above embodiment, the liquid material is embodied as the
○上記実施形態では、基板ステージ22(吐出基板4M)を室温にする構成にしたが、
これに限らず、例えば実吐出温度近傍まで昇温する構成にしてもよい。これによれば、吐
出基板4Mからの吐出ヘッド30(液晶15)に伝達される負の熱量やその伝達速度を減
少させることができ、実吐出温度の変動幅を小さくして、液晶15の吐出容量のバラツキ
を、さらに低減することができる。
In the above embodiment, the substrate stage 22 (
For example, the temperature may be increased to near the actual discharge temperature. According to this, the amount of negative heat transmitted from the
○上記実施形態では、対向基板4の吐出基板4Mに形成された複数の吐出領域Sに液晶
15(液滴D)を吐出する構成にした。これに限らず、1つの吐出領域Sを有した基板(
対向基板4)に液滴Dを吐出する構成にしてもよい。
In the above embodiment, the liquid crystal 15 (droplet D) is discharged to the plurality of discharge regions S formed on the
A configuration may be adopted in which droplets D are discharged onto the counter substrate 4).
○上記実施形態では、液状体としての液晶を吐出して液晶表示装置1を製造する構成し
た。これに限らず、例えば液状体を金属インクとして具体化し、液晶表示装置1の各種金
属配線や、平面状の電子放出素子を備え、同素子から放出された電子による蛍光物質の発
光を利用した電界効果型装置(FEDやSED等)を備えた表示装置の金属配線を製造す
る構成にしてもよい。
In the above embodiment, the liquid
1…液晶表示装置、4…対向基板、4M…吐出基板、5…素子基板、15,15A,1
5B…液状体としての液晶、20…液滴吐出装置、30…液滴吐出手段を構成する液滴吐
出ヘッド、35…液状体加熱手段を構成するヘッドヒータ、37…距離変更手段を構成す
るヘッド昇降機構、41…距離変更手段を構成する制御部、43…記憶手段としてのRO
M、D…液滴、MZ…距離変更手段を構成するZ軸モータ、S…吐出領域、TTD…温度
変換情報としての温度変換データ。
DESCRIPTION OF
5B ... Liquid crystal as liquid, 20 ... Droplet ejection device, 30 ... Droplet ejection head constituting droplet ejection means, 35 ... Head heater constituting liquid material heating means, 37 ... Head constituting distance changing means Elevating mechanism, 41... Control unit constituting distance changing means, 43... RO as storage means
M, D: Droplet, MZ: Z axis motor constituting distance changing means, S: Discharge area, TTD: Temperature conversion data as temperature conversion information.
Claims (6)
前記液状体の種類に応じて設定される目標吐出温度になるように、前記液滴吐出手段の前記液状体を加熱する液状体加熱手段と、
前記目標吐出温度が高くなるに連れて、前記吐出領域と前記液滴吐出手段との間の実距離を長くする距離変更手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 In a droplet discharge device comprising a droplet discharge means for discharging a liquid droplet to the discharge region against the discharge region of the substrate,
A liquid material heating means for heating the liquid material of the droplet discharge means so as to reach a target discharge temperature set according to the type of the liquid material;
A droplet discharge apparatus comprising: a distance changing unit that increases an actual distance between the discharge region and the droplet discharge unit as the target discharge temperature increases .
前記距離変更手段は、前記液滴吐出手段を移動して、前記吐出領域と前記液滴吐出手段との間の実距離を変更することを特徴とする液滴吐出装置。 The droplet discharge device according to claim 1,
The distance changing unit moves the droplet discharging unit to change an actual distance between the discharge region and the droplet discharging unit.
前記目標吐出温度と前記実距離とを対応付けた温度変換情報を記憶する記憶手段を備え、
前記距離変更手段は、前記温度変換情報に基づいて、前記実距離を変更することを特徴とする液滴吐出装置。 The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1 or 2,
Storage means for storing temperature conversion information in which the target discharge temperature is associated with the actual distance;
The distance changing means changes the actual distance based on the temperature conversion information.
前記液状体は液晶であることを特徴とする液滴吐出装置。 In the liquid droplet ejection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A liquid droplet ejection apparatus, wherein the liquid material is a liquid crystal.
前記液状体の種類に応じて目標吐出温度になるように、前記液状体を加熱し、
前記目標吐出温度が高くなるに連れて、前記吐出領域と前記液滴吐出手段との間の実距離を長くするようにしたことを特徴とする液滴吐出方法。 In a droplet discharge method in which liquid droplets are discharged from the droplet discharge means facing the discharge region of the substrate to the discharge region,
Heating the liquid so that the target discharge temperature is reached according to the type of the liquid,
Wherein As the target discharge temperature is higher, a droplet discharging method is characterized in that as the actual distance longer between the discharge region and the droplet discharging means.
前記液晶を、請求項5に記載の液滴吐出方法によって吐出するようにしたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 In a method for manufacturing a liquid crystal display device, liquid crystal is discharged to either one of an element substrate and a counter substrate, and the discharged liquid crystal is sealed in a gap between the element substrate and the counter substrate.
A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the liquid crystal is discharged by the droplet discharge method according to claim 5.
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