JP4123052B2

JP4123052B2 - Droplet discharge device

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Publication number: JP4123052B2
Application number: JP2003142046A
Authority: JP
Inventors: 敬蛭間
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP2004347695A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液滴吐出装置、電気光学パネル、電気光学装置、電子機器、液滴吐出方法、電気光学パネルの製造方法及び電子機器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶パネルの製造に際し、シール剤で囲まれた範囲内に液晶を滴下する装置としてディスペンサーがある。ディスペンサーを用いた場合、ある一定量まではある程度の精度で液晶を滴下することが可能であるが、それ以下の量を滴下するとなると吐出量の精度の面での信頼性に欠ける。また、ディスペンサーで液晶を滴下する場合、滴下した跡がそのままムラになるという現象が起こる。
【０００３】
特開平５−２８１５６２号公報には、一滴が極めて微少量で高精度な吐出が可能なインクジェットを利用した液晶パネルの製造方法が開示されている。同公報によれば、液晶のような高粘度の液体はインクジェットで適切に吐出することができないため、液晶室底部に設けられたヒータで加熱することで液晶の粘度を低下させてインクジェットヘッドからの吐出を行っている。具体的には、そこで使用している液晶は粘度が２０ｃｐｓ以上のものであり、これを４０℃以上に加熱することにより粘度を低下させ、吐出量のばらつき±２％を実現している。また、同公報には、加熱機構は圧力室にも設ければ更によい旨と、加熱機構は液晶室底部に設けられたヒータに限られず、他のヒータであってもかまわない旨が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２８１５６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の技術では、インクジェットヘッドから液晶を適切に吐出するために、液晶タンク（液晶室）において液晶を加熱して、液晶の粘度を下げている。また、吐出時点での液晶の粘度を低く抑えることで吐出を適切に行うという上記と同じ目的で、圧力室にも加熱機構が設けられると更によいとされている。
【０００６】
しかしながら、上記のようにインクジェットヘッド（吐出部）における液晶の粘度を低く抑えるのみでは、吐出量の精度を十分に高くすることはできない。特に、高い周波数でインクジェットヘッドが駆動され、単位時間当たりの吐出回数が多い場合には、一層、安定的な吐出ができない。
【０００７】
本発明の目的は、安定的に高粘度液状体（液晶を含む）の吐出を行うことのできる液滴吐出装置及び方法を提供することである。
本発明の他の目的は、高粘度液状体（液晶を含む）の吐出量の精度を十分に高くすることができる液滴吐出装置及び方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、比較的簡易な構成で高粘度液状体（液晶を含む）の温度制御を高精度に行うことができる液滴吐出装置及び方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の液滴吐出装置は、液晶からなる液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドから吐出される前記液晶からなる高粘度液状体を入れる容器と、前記容器内の前記高粘度液状体が前記液滴吐出ヘッドに至る途中に通過する流路と、前記流路を加熱する加熱部とを備えている。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置は、液晶からなる液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドから吐出される前記液滴からなる高粘度液状体を入れる容器と、前記容器内の前記高粘度液状体が前記液滴吐出ヘッドから吐出される途中に通過する流路と、前記液滴吐出ヘッドに対する前記高粘度液状体の供給に際して前記流路において前記高粘度液状体に必要とされる粘度を有するように、前記流路における前記高粘度液状体の温度を管理する温度管理部とを備えている。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドと前記容器とは互いに接触部にて接触可能な位置に設けられ、前記流路は、前記接触部又は前記接触部の近傍に設けられている。
【００１１】
本発明の液滴吐出装置において、前記容器は、前記液滴吐出ヘッドの走査時に前記液滴吐出ヘッドと共に移動可能な一体型として設けられている。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置において、前記容器、前記流路及び前記液滴吐出ヘッドは、加熱手段で覆われている。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置において、前記容器、前記流路及び前記液滴吐出ヘッドは、同じ温度となるように制御されている。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッド内において前記高粘度液状体が吐出されるノズルに連通し、前記液滴吐出ヘッド内において前記高粘度液状体を一時的に溜めるキャビティには、温度センサが設けられ、前記液滴吐出ヘッドの温度は、前記温度センサによる検出結果に基づいて制御される。
【００１５】
本発明の液滴吐出装置において、前記キャビティには、前記キャビティ内の前記高粘度液状体を加熱するキャビティ加熱部が設けられている。
【００１６】
本発明の液滴吐出装置において、前記容器内の前記高粘度液状体の量に依らず、前記容器内の前記高粘度液状体の水頭値が一定となるようにする水頭値維持部を備えている。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置において、前記水頭値維持部は、前記液滴吐出ヘッドから独立して前記容器の位置を上昇させる。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置において、前記水頭値維持部は、前記容器内を負圧にする。
【００１９】
本発明の電気光学パネルは、基板と、前記基板に対し、液滴吐出ヘッドにより吐出された液晶を含む高粘度液状体の液滴により形成される薄膜とを備え、前記液滴は、前記高粘度液状体を入れる容器から前記容器内の前記高粘度液状体を吐出する前記液滴吐出ヘッドに至る途中に設けられた前記高粘度液状体の流路において、前記高粘度液状体の温度が管理された状態で前記液滴吐出ヘッドから吐出されたものである。
【００２０】
本発明の電気光学装置は、上記本発明の電気光学パネルを備えたものである。
【００２１】
本発明の電子機器は、上記本発明の電気光学装置を備えたものである。
【００２２】
本発明の高粘度液状体の液滴吐出方法は、（ａ）容器に液晶からなる高粘度液状体を入れるステップと、（ｂ）前記容器から前記容器内の前記高粘度液状体を吐出する液滴吐出ヘッドに至る途中に設けられた前記高粘度液状体の流路において、前記高粘度液状体の温度を管理するステップとを備えている。
【００２３】
本発明の液滴吐出方法において、前記（ｂ）は、前記流路を加熱することを含む。
【００２４】
本発明の液滴吐出方法において、前記（ｂ）は、前記流路での前記高粘度液状体の温度低下分を考慮して、前記容器での前記高粘度液状体の加熱温度を設定することを含む。
【００２５】
本発明の液滴吐出方法において、前記（ｂ）は、前記流路において、前記液滴吐出ヘッドに対する前記高粘度液状体の供給が異常なく行われるために必要な粘度を前記流路内の高粘度液状体が有するように行う。
【００２６】
本発明の液滴吐出方法において、前記（ｂ）は、単位時間当たり前記液滴吐出ヘッドからの前記高粘度液状体の所定の吐出回数分だけ所定の吐出量で行われるべき吐出に対応して、前記容器から前記液滴吐出ヘッドへの前記高粘度液状体の所定の供給回数分だけ所定の供給量の供給が得られるために必要な粘度を前記流路内の高粘度液状体が有するように行う。
【００２７】
本発明の電気光学パネルの製造方法は、（ｃ）基材にカラーフィルタ材料の液滴を液滴吐出ヘッドから吐出するステップと、（ｄ）前記カラーフィルタの上へ液晶を含む高粘度液状体の液滴を前記液滴吐出ヘッドから吐出するステップとを備え、前記（ｄ）は、前記高粘度液状体を入れる容器から前記容器内の前記高粘度液状体を吐出する前記液滴吐出ヘッドに至る途中に設けられた前記高粘度液状体の流路において、前記高粘度液状体の温度が管理された状態で行う。
【００２８】
本発明の電子機器の製造方法は、上記本発明の電気光学パネルの製造方法で製造された電気光学パネルに実装部品を実装して電子機器を製造するステップを備えたものである。
【００２９】
液晶は、液晶タンク（液晶室）からヘッドに供給される過程（流路）においても、粘度が高いと移動が円滑に行われない。特に、微量の液滴が吐出される場合には、吐出までの温度変化によって吐出量が大きく変化する可能性がある。また、特に、高い周波数でインクジェットヘッドが駆動される場合には、その周波数に応じて液晶タンク（液晶室）から液晶がヘッドに供給される必要がある。本発明は、これらの問題点を解決している。
【００３０】
また、本発明では、タンク内の液状体が消費されて、タンク内の液面が下がることによる液状体の圧力の変化が生じないようにタンク内の液面高さを制御する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。なお、本発明に係る電子光学パネルとしては、例えば液晶表示パネルが挙げられる。
【００３２】
（実施の形態１）
以下、本発明の液滴吐出装置の一実施形態として、インクジェット方式の液晶滴下装置について説明する。
【００３３】
まず、図１を参照して、本実施形態の液晶滴下方法により製造される液晶パネル（電子光学パネル１００）について説明する。この電子光学パネル１００は、所定の粘度に正確に制御された液晶３３が、インクジェット方式により高周波数（高速）で吐出されてなる点に特徴がある。
【００３４】
図１に示すように、電子光学パネル１００は、基材１の上にカラーフィルタ１１を表面に形成したカラーフィルタ基板１０ａと、これに対向配置される対向基板１０ｂとの間に液晶１２が封入されている。カラーフィルタ基板１０ａと対向基板１０ｂとの間には、スペーサー１３が配置されており、両基板の間隔ｔを全面にわたって略一定にする。
【００３５】
カラーフィルタ基板１０ａには、カラーフィルタ保護膜２０（以下ＣＦ保護膜）が形成されており、基材１上に形成されたカラーフィルタ１１を保護している。また、ＣＦ保護膜２０上には、ＩＴＯ１４及び配向膜１６が形成されている。ＣＦ保護膜２０は、ＩＴＯ１４を形成するときの高温からカラーフィルタ１１を保護する機能、及びカラーフィルタ１１間の凹凸を平坦にしてＩＴＯ１４の断線及び配向膜１６のラビング不良を抑制する機能を備えている。
【００３６】
図２及び図３は、本実施形態に係る電子光学パネル及び電子機器の製造方法を示す説明図である。図４は、本実施形態に係る電子光学パネル及び電子機器の製造方法を示すフローチャートである。図５は、本実施形態に係る液滴吐出装置を示す説明図である。
【００３７】
まず、図２（ａ）に示すように、基材１上に、フォトリソグラフィーあるいはインクジェットやプランジャ等の液滴吐出によってカラーフィルタ１１を形成する（ステップＳ１０１）。
【００３８】
次に、カラーフィルタ１１と、この上に塗布される液状の保護膜材料との濡れ性を向上させるため、図２（ｂ）に示すようにカラーフィルタ１１へ表面改質処理を施し（ステップＳ１０２）、保護膜材料に対する濡れ性を向上させる。濡れ性が悪いと保護膜材料が凝集しやすくなるので、カラーフィルタ１１上へ保護膜材料が均一に塗布されないからである。また、カラーフィルタ１１間へ保護膜材料が浸透しにくくなり、この部分へ気泡が生ずることもあり、電子光学パネルの表示画像品質を低下させるおそれもあるからである。本実施形態においては、ＵＶランプ３を用いて紫外線光を照射することにより表面改質処理を施しているが、この他にも酸素プラズマ処理を適用することができる。特に酸素プラズマ処理によれば、カラーフィルタ１１上の残渣も除去できるので、ＣＦ保護膜２０の品質が高くなり好ましい。
【００３９】
カラーフィルタ１１と、この上に塗布される液状の保護膜材料との濡れ性は、カラーフィルタ１１に対する保護膜材料の接触角βで規定できる（図２（ｃ）参照）。本実施形態に係る電子光学パネルの製造方法においては、前記接触角βは１０度以下が好ましい。この範囲であればカラーフィルタ１１間へ保護膜材料を十分に浸透させ、また、カラーフィルタ１１上へ保護膜材料が均一の厚さで形成できるので、高品質なＣＦ保護膜２０を形成することができる。
【００４０】
表面改質処理が終了したら、図２（ｄ）に示すように、液滴吐出によって液状の保護膜材料をカラーフィルタ１１上へ塗布する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
カラーフィルタ基板１０ａ上へ保護膜材料を塗布したら、保護膜材料中の溶媒を揮発させるため、保護膜材料を乾燥させる（ステップＳ１０４）。本実施の形態においては、図２（ｅ）に示すように、保護膜材料の液滴を塗布した基材１をホットプレート６７上へ載せて、保護膜材料中の溶媒を揮発させる。このとき、ＣＦ保護膜２０の表面を平滑にするために、比較的低温度で、ある程度の時間をかけて乾燥させることが好ましい。具体的には７０℃以下で５分以上の時間を要することが好ましい。ＣＦ保護膜２０の表面状態をより平滑にするためには、５０℃以下で１０分以上の時間を要することが好ましく、さらには３０℃以下で１時間以上の時間を要することが好ましい。なお、乾燥はホットプレート６７に限られず、赤外線ヒータの加熱により乾燥させたり、オーブン内で乾燥させたりしてもよい。このようにして保護膜材料中の溶媒を揮発させて、カラーフィルタ基板１０ａへＣＦ保護膜２０が形成される。
【００４２】
次に、図３（ｆ）に示すように、ＣＦ保護膜２０上へＩＴＯ１４及び配向膜１６を形成する（ステップＳ１０５）。その後、配向膜１６のラビングを行う（ステップＳ１０６）。
【００４３】
次に、図３（ｇ）に示すように、配向膜１６の上に、シール材３２をスクリーン印刷等により形成する。ここで、シール材３２は、紫外線硬化型樹脂を使用した（ステップＳ１０７）。
【００４４】
シール材の形成が終了したら、図３（ｈ）に示すように、液滴吐出によって液晶３３を配向膜１６上に塗布する（ステップＳ１０８）。ここで、液滴として吐出される液晶３３には、スペーサ１３Ａとなるスペーサ材が混入されている。
【００４５】
ここで、図５を用いて液晶の塗布について説明する。
本実施形態においては、液滴吐出としてインクジェットを使用する。図５（ａ）に示すように、薄膜形成装置１０は、基板１の表面に例えば液晶の塗布液３３を吐出する液滴吐出ヘッド１２を有する液滴吐出手段（液晶滴下装置）１３と、液滴吐出ヘッド１２と基板１との位置を相対的に移動させる移動手段１４と、液滴吐出手段１３及び移動手段１４を制御する制御手段１５とを具備している。
【００４６】
移動手段１４は、ステージ１６上に載置された基板１の上方に、液滴吐出ヘッド１２を下方側に向けて支持すると共に移動自在のステージ１８によりＸ軸方向に移動自在のヘッド支持部１７と、上方の液滴吐出ヘッド１２に対して基板ステージ１６と共に基板をＹ軸方向に移動させるステージ駆動部１９とから構成されている。
【００４７】
ヘッド支持部１７は、液滴吐出ヘッド１２を基板１に対してその鉛直軸方向（Ｚ軸）に任意の移動速度で移動可能且つ位置決め可能な例えばリニアモータ等の機構と、鉛直軸を中心に液滴吐出ヘッド１２を回転させることによって下方の基板１に対して任意な角度に設定可能なステッピングモータ等の機構とを備えたものである。
【００４８】
ステージ駆動部１９は、鉛直軸を中心に基板ステージ１６を回転させて上方の液滴吐出ヘッド１２に対して任意な角度に設定可能なθ軸ステージ２０と、基板ステージ１６とを液滴吐出ヘッド１２に対して水平方向（Ｙ方向）に移動させ且つ位置決めするステージ２１とを備えている。なお、θ軸ステージ２０は、ステッピングモータ等から構成され、ステージ２１はリニアモータ等から構成されている。
【００４９】
図５（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１２は、配列幅Ｈの間に複数のノズル５４が一定のピッチＰで配列されている。また、それぞれのノズル５４はピエゾ素子（図示せず）を備えており、制御装置１５からの指令によって、任意のノズル５４から液晶の液滴を吐出する。また、ピエゾ素子に与える駆動パルスを変化させることにより、ノズル５４から吐出される液晶の吐出量を変化させることができる。なお、制御装置１５は、パーソナルコンピュータやワークステーションを使用してもよい。
【００５０】
この液滴吐出ヘッド１２の構成の一例について図６、図７を参照して説明する。図６、図７に示すように、液滴吐出ヘッド１２は、例えばステンレス製のノズルプレート１３１と振動版１３２とを備え、仕切り部材（リザーバプレート）１３３を介して両者を接合したものである。ノズルプレート１３３と振動板１３２との間には、仕切り部材によって複数の空間（キャビティ）１３４と液溜まり１３５とが形成されている。各空間１３４と液溜まり１３５の内部は液状材料(図示せず)で満たされており、各空間１３４と液溜まり１３５とは供給口１３６を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１３１には、各空間１３４から液状材料１１１を噴射するための微小孔のノズル５４が形成されている。一方、振動板１３２には、液溜まり１３５に塗布液１１１を供給するためのノズル５４が形成されている。
【００５１】
振動板１３２の空間に対向する面と反対側の面上には、図６、図７に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）１３８が接合されている。この圧電素子１３８は、図７に示すように一対の電極１３９，１３９の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するように撓曲するようになっている。そして、このような構成のもとに圧電素子１３８が接合されている振動板１３２は、圧電素子１３８と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１３４の内部容積が増大するようになっている。したがって、空間１３４内に増大した容積分に相当する液状材料が液溜まり１３５から供給口１３６を介して流入する。また、このような状態から圧電素子１３８への通電を解除すると、圧電素子１３８と振動板１１３とは共に元の形状に戻る。したがって、空間１３４も元の容積に戻ることから、空間内部の塗布液１１１の圧力が上昇し、ノズル５４から基材１に向けて液状材料の噴霧状液滴が吐出される。
【００５２】
なお、液滴吐出ヘッド１２の方式としては、上述したような圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式でもよく、超音波モータ，リニアモータ等により、振動を付与し、またはタンク内に圧力を印加することにより、上記微小穴から塗布液１１１である液晶を射出させるようにしてもよい。ここで、タンク内の液晶は、前もって脱泡処理されていることが望ましい。尚、液滴吐出ヘッド１２は、タンク内の液晶ないしは液晶と低粘性揮発性液体の混合物を加熱して、該物質の膨張・発泡により、微小穴から液晶を射出させる、所謂バブルジェット（Ｒ）方式として構成されていてもよい。
【００５３】
また、液滴吐出ヘッド１２は、当該ヘッド中心に垂直な回転軸Ａを回転中心として回転軸Ａの周りを回転可能となっている。図５（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド１２を回転軸Ａの周りに回転させて、ノズル５４の配列方向とＸ方向とに角度θを与えると、見かけ上ノズル５４のピッチをＰ’＝Ｐ×Ｓｉｎθとすることができる。これにより、液晶の塗布領域や塗布条件に応じて、ノズル５４のピッチを変更することができる。配向処理が施された透明電極付き基板１は、ステージ１６に設置されている。ステージ１６は、Ｙ方向（副走査方向）に移動でき、また、ステージ１６中心に垂直な回転軸Ｂを回転中心として回転軸Ｂの周りに回転できる。
【００５４】
液滴吐出ヘッド１２は、図中Ｘ方向（主走査方向）に往復して、その間に液晶３３（１１１）の液滴をカラーフィルタ基板１０ａ上へノズル５４の配列幅Ｈで吐出する。一回の走査で液晶３３を塗布したら、ステージ１６がＹ方向にノズル５４の配列幅Ｈだけ移動して、液滴吐出ヘッド１２は次の領域へ液晶３３を吐出する。液滴吐出ヘッド１２の動作、ノズル５４の吐出及びステージ１６の動作は、制御装置１５によって制御される。これらの動作パターンを予めプログラムしておけば、カラーフィルタ基板１０ａの塗布領域や液晶３３の種類その他の塗布条件に応じて塗布パターンを変更することも容易である。上記動作を繰り返して、カラーフィルタ基板１０ａの全領域に液晶３３を塗布することができる。
【００５５】
図８を参照して、液滴吐出ヘッド１２のノズル５４のピッチと、主走査方向（描画方向）の走査ピッチについて説明する。
図８は、液滴吐出ヘッド１２から吐出された液晶の液滴が滴下された状態を示す平面図である。カラーフィルタ基板１０ａの配向膜１６上に、液晶の液滴が主走査方向（Ｘ方向）に１０μｍ、副走査方向（Ｙ方向）に１００μｍの間隔で、液晶の液滴が滴下されるとする。この場合、副走査方向における液滴の間隔ｙは、ノズル５４のピッチＰと同じであり、主走査方向における液滴の間隔ｘは、液滴吐出ヘッド１２の走査速度と吐出周波数とに依存する。
【００５６】
上記のようにして、液晶の液滴３３の塗布が終了し、図３（ｉ）に示すように、単一の薄膜が形成されると、次の工程に進む。即ち、液晶が塗布されたカラーフィルタ基板１０ａと対向基板１０ｂとの貼り合わせ工程を経て（ステップＳ１０９）、電子光学パネル１００が完成する。
【００５７】
次いで、図３（ｊ）に示すように、完成した電子光学パネル１００にハーネスやＦＣ（Flexible Cable）基板７、あるいはドライバＩＣ５が実装される（ステップＳ１１０）。そして、図３（ｋ）に示すように、携帯電話やＰＤＡ等の電子機器９へ取り付けられて、これらの電子機器が完成する（ステップＳ１１１）。
【００５８】
次に、本実施形態の特徴の一つである液晶滴下装置（吐出手段）１３について説明する。
【００５９】
図９に示すように、吐出手段１３は、液滴吐出ヘッド１２とタンク２３とを備えている。タンク２３は、液滴吐出ヘッド１２の上に載置されるように設けられ、液滴吐出ヘッド１２とタンク２３は、それぞれの接触面が互いに接触している。液滴吐出ヘッド１２とタンク２３は、樹脂により一体として形成されることができる。タンク２３は、流路２２を介して液滴吐出ヘッド１２に接続されている。
【００６０】
タンク２３は塗布液３３（１１１）である液晶を貯留し、流路２２を介してこの塗布液３３を液滴吐出ヘッド１２に供給する。このような構成によって液滴吐出手段１３は、タンク２３に貯留された塗布液３３を液滴吐出ヘッド１２から吐出し、これを基板１上に塗布する。液滴吐出ヘッド１２は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮し、その圧力で液滴（液状材料）を吐出させるものであり、一列又は複数列に配列された複数のノズル(ノズル孔)５４を有している。流路２２は、最小限の長さとなるように設計されている。流路２２は、例えば、液滴吐出ヘッド１２とタンク２３とを連通させる連通口であることができる。
【００６１】
本実施形態において、液滴吐出ヘッド１２から吐出されるべく、タンク２３に貯留される液晶３３の量は、一日の作業時間あたり、数十ｍｌと比較的少量である。よって、タンク２３の容量をそれほど大型化する必要は無い。このことから、タンク２３は、液滴吐出ヘッド１２の上に載せられた状態に設けられて、走査時に液滴吐出ヘッド１２と共に移動する構成に適している（図５（ａ）参照）。
【００６２】
図９に示すように、液滴吐出ヘッド１２と流路２２とタンク２３は、加熱手段５１によって覆われている。加熱手段５１は、液滴吐出ヘッド１２のノズル５４が設けられる位置（液滴吐出ヘッド１２の下部）ｈ１からタンク２３の上部ｈ２までの高さを有し、液滴吐出ヘッド１２のノズル５４が形成される面（下面）を除いて、液滴吐出ヘッド１２及びタンク２３を覆っている。
【００６３】
加熱手段５１は、液滴吐出ヘッド１２と流路２２とタンク２３とを全て同じ温度に加熱する。加熱手段５１はリボンヒータである。リボンヒータとは、ＦＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＣａｂｌｅ）のような平坦で可撓性のある帯状のケーブル内に熱電対（電熱線）が設けられているものである。
【００６４】
リボンヒータ５１によって液滴吐出ヘッド１２と流路２２とタンク２３の周囲が覆われている。タンク２３に巻かれたリボンヒータ５１と、液滴吐出ヘッド１２に巻かれたリボンヒータ５１とをそれぞれ同じ電源に接続することにより、同じ温度に加熱することができる。
【００６５】
本実施形態では、加熱手段５１による、液滴吐出ヘッド１２、流路２２及びタンク２３の加熱温度を６０℃とする。この温度まで加熱することにより粘度が所定の低い粘度まで下げられた液晶３３は、液滴吐出ヘッド１２の駆動周波数が高くなり、単位時間あたりの液滴吐出ヘッド１２からの液晶３３の吐出、及びタンク２３から液滴吐出ヘッド１２への液晶３３の供給の回数が多い場合であっても、不都合無く移動し、吐出される。
【００６６】
従来は、上記公報に示されるように、液晶室や圧縮室にそれぞれ加熱手段を設けることで、吐出時点（吐出部）での液晶の粘度を所定の粘度まで下げる技術は一応存在したと思われる。しかしながら、本発明者が実験したところ、その従来の構成では、以下のような問題が生じることが明らかとなった。
【００６７】
即ち、従来は、液晶タンクと液滴吐出ヘッドとの間の流路（連通口）には、加熱手段が設けられていないため、液晶タンクにおいて所定の粘度が得られる温度まで一旦加熱された液晶は、加熱手段が無い流路部分において温度が低下し、その分だけ粘度が上がる。その後、吐出部（吐出時点）において、再度、所定の粘度が得られる温度まで液晶が加熱された後、液滴吐出ヘッドから吐出される。
【００６８】
確かに、吐出部においては、液晶が所定の粘度となる温度まで加熱された後に、吐出部から吐出されるため、吐出の動作自体には問題が無いと考えられる。しかしながら、液滴吐出装置全体としての動作には、次のような問題が生じる。
【００６９】
吐出部においては、液晶が十分に加熱されて粘度が所定の値まで下がっているために、単位時間当たり所定の吐出回数分だけ所定の吐出量で、問題なく液晶が吐出される（理論上）。
これに対し、その吐出部に液晶を供給するための流路においては、適切な温度管理がなされていない結果、粘度が所定の粘度よりも上昇している。そのため、流路内では、吐出部で上記のように所定の吐出が行われる動作に対して、適切に対応（追従，同期）するような液晶の移動が行われない。よって、吐出部に対する液晶の供給が追いつかずに、吐出部において液晶量が不足し、単位時間当たり所定の吐出回数分だけ所定の吐出量で行われるべき吐出が行われない。上記問題は、特に、液滴吐出ヘッドの駆動周波数が高い（単位時間当たりの吐出回数が多い）場合に顕著である。
【００７０】
このことから分かるように、吐出部に対する液晶の供給が吐出部での要求どおりに適切に行われるべく、液晶が問題なく移動するためには、吐出部を含めて、液晶の供給ルートにおいて吐出部よりも前段（液晶タンク及び液晶タンクから吐出部までの流路）の全てにおいて、吐出部にて要求される所定の粘度まで液晶の粘度が下がっていることが求められる。即ち、吐出部を含めて、液晶の供給ルートにおいて吐出部よりも前段（液晶タンク及び液晶タンクから吐出部までの流路）の全てにおいて、吐出部における液晶の加熱温度まで、液晶が加熱されている必要がある。
【００７１】
加熱手段５１は、上記リボンヒータに限定されるものではない。例えば、タンク２３及び液滴吐出ヘッド１２を樹脂で成形するときに、樹脂の内部にニクロム線を埋め込む構成をとることもできる。
液滴吐出ヘッド１２において、加熱手段５１が設けられる具体的な位置は、液滴吐出ヘッド１２の内部において塗布液（液晶）を一時的に溜めるキャビティ１３４である。液滴吐出ヘッド１２において、キャビティ１３４は、前述した通り、ノズル５４の数と同じ数だけ存在する（図６及び図７参照）。
【００７２】
タンク２３及び液滴吐出ヘッド１２のキャビティ１３４には、それぞれ温度センサ（図示せず）が設けられており、各温度センサの検出結果に基づいて、タンク２３及び液滴吐出ヘッド１２のそれぞれの加熱手段５１での加熱温度が制御される。
【００７３】
なお、温度センサは、全てのキャビティ１３４にそれぞれ設けられるのがよいが、必ずしも全てのキャビティ１３４のそれぞれに設けられなくてもよい。例えば、連続する１０個のノズル５４群のうちの１つのノズル５４のキャビティ１３４にのみ温度センサを設け、それ以外の９個のノズル５４群の各キャビティ１３４の温度を、上記１つのノズル５４のキャビティ１３４に設けた温度センサの検出結果と同じとみなして、液滴吐出ヘッド１２の加熱手段５１での加熱温度を制御することができる。
【００７４】
タンク２３は、図９に示すように、所謂横置きと呼ばれる、横断面の面積が大きくなるような形状に形成されている。タンク２３は、液晶３３が液滴吐出ヘッド１２から吐出された結果、タンク２３内の液晶３３の量が減ったときに、液晶３３の液面の高さがなるべく変わらないようにするために、上記横置きの形状に形成されている。
【００７５】
タンク２３の上面２３ａは、可撓性のある樹脂により形成されており、その上面２３ａには、バネ（引き上げ手段，付勢手段，弾性部材）５２が接続されている。また、その上面２３ａには、大気を取り込み可能な大気連通孔（図示せず）が形成されている。タンク２３には、タンク２３内の液晶の重量を測る重量センサ（図示せず）が設けられている。その重量センサの検出結果に基づいて、タンク２３に貯留された液晶の量を検出することができる。
【００７６】
液晶３３が液滴吐出ヘッド１２から吐出された結果、タンク２３内の液晶３３の量が減った（水頭が下がった）ことが上記重量センサの検出結果に基づいて検出されたときには、その検出結果に応じた分だけ、バネ５２によりタンク２３の上面２３ａを引っ張る。これにより、タンク２３内が負圧となり、タンク２３内の液晶３３の液面高さが、タンク２３内の液晶３３の量が減る前と同じ高さとなる。
【００７７】
バネ５２によりタンク２３の上面２３ａが引っ張られると、大気連通孔からタンク２３内に大気が導入されてタンク２３内の液晶３３に所定の圧力（背圧）が作用し、タンク２３内の液晶３３の水頭が下がったことによる液晶３３への圧力低下を補うことができる。
これにより、タンク２３内における液晶３３の貯留量によらずに、液滴吐出ヘッド１２の上記キャビティ１３４内の圧力を同じにすることができ、常に同じ条件で液滴吐出ヘッド１２から液滴を吐出することができる。
【００７８】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
【００７９】
本実施形態では、タンク２３と液滴吐出ヘッド１２とが互いに直接接触するような隣接した配置とされている。タンク２３と液滴吐出ヘッド１２とが一体型に構成されている。これにより、タンク２３から液滴吐出ヘッド１２に対して液晶３３が流れる流路２２の長さを最小限に構成することが可能である。
【００８０】
液晶３３を液滴吐出ヘッド（吐出部）１２から安定的に吐出させるには、タンク２３から出て吐出部から吐出されるまで、温度の変化がないことが望ましい。液晶タンクからヘッドまでを長い流路でつないだ場合、流路に加熱機構を設けない限り、流路を通っている間に液晶の温度低下が起こり吐出が困難になる。特に、単位時間当たりの吐出回数が多い場合には顕著である。よって、タンク２３は液滴吐出ヘッド１２の直上に取り付けることで流路２２を最小限にしている。
【００８１】
また、タンク２３を液滴吐出ヘッド１２に連結させて一体型とすることにより、液滴吐出ヘッド１２とタンク２３を結ぶ流路を短くすることが可能であるため、吐出装置１３自体をコンパクトにすることができ、装置１０の簡素化に繋がる。また、流路２２内に留まる液晶３３の量を少なくさせるため、液晶材料の削減に繋がる。
【００８２】
タンク２３と液滴吐出ヘッド１２とを一体型にするのは、液晶３３が吐出されるまでの移動量を最小限として、液晶３３の温度低下を防ぐためである。本実施形態では、更に、加熱機構を、液滴吐出ヘッド１２、流路２２及びタンク２３を一体型にしたシステム全体に設置することで、液滴吐出ヘッド１２、流路２２及びタンク２３の加熱温度を等しくさせている。
【００８３】
また、インクジェットで吐出可能な粘度は、２０ｍＰａ，ｓ以下であるため、液滴吐出ヘッド１２のキャビティ１３４内の温度制御を厳密に行う温度センサをキャビティ１３４内に設置し、キャビティ１３４内の液晶温度を常に２０ｍＰａ，ｓ以下に制御する。これにより、ナノグラムオーダーの吐出重量の制御が可能となる。
【００８４】
一体型になった装置全体を加熱する機構を設けることにより、タンク２３、液滴吐出ヘッド１２、流路２２の各点での温度変化（温度ばらつき）を抑制することが可能となり、加熱しながら高粘度液晶を吐出させるときの吐出重量のばらつきを低減することが可能となる。
【００８５】
液体を吐出させるとき、タンク内の液面の高さが吐出量に大きく影響する。ヘッドの吐出面（ノズルが開口した面）に対するタンク内の液面の高さが変動すると、一定量の液晶の吐出が難しくなる。よって、本実施形態では、タンク２３内の液晶３３の液面を常に同じ高さにするような機構を設けることで吐出量を安定させる。
【００８６】
例えばタンク２３の液晶量（重量、又は液面の高さ）を検出するシステムを設ける。例として、重量を測定するセンサ（図示せず）をタンク２３の底面に設けることができる。また、液面の決まった位置を通過するレーザ（図示せず）をタンクに設け、絶えず液面がレーザに当たっているようにすることで液面高さの維持を図ることができる。
【００８７】
液晶３３の液面の高さを常に一定に保つ制御については、例えば、タンク２３の底面に、上記重量センサからの情報に基づいて上下に移動するような台を設けることで対応することができる。
【００８８】
タンク２３の液面と液滴吐出ヘッド１２の吐出面を常に一定にすることによって水頭値を等しくし、大気圧の影響による吐出重量のばらつきを抑える。
【００８９】
本実施形態では、図５（ａ）及び図９に示すように、ヘッド１２、流路２２、タンク２３を一体型にしたシステムを基板１の上部に設置し、レール又はアームで連結させた、上記一体型のシステムを移動させることで、基板１のどの位置に対しても移動が可能となる。
【００９０】
図１０に示すように、基板９１の上で複数のチップ９２のそれぞれに対して吐出装置１３から液状体（液晶３３）を吐出する場合、従来のように、ある位置（範囲）に固定されたタンクと、吐出位置（走査）に応じて移動する液滴吐出ヘッドとが流路によって接続されているとすると、液滴吐出ヘッドの移動範囲が制限されることがある。これに対し、本実施形態では、タンク２３と液滴吐出ヘッド１２とが一体型であるため、基板９１上で最初に吐出されるチップ９２ａと、それ以外に（特に最後に）吐出されるチップ９２ｌとを同じ吐出条件で吐出することができる。
【００９１】
一体型になった吐出システム全体を移動させることで、目的の吐出位置まで速やかに移動が可能となり、流路を通る液晶３３の量も常に一定とすることで吐出ばらつきを抑えることができる。
【００９２】
次に、図１１を参照して、第２実施形態について説明する。
以下では、第１実施形態との相違点のみを中心として説明する。
【００９３】
図１１に示すように、第２実施形態の吐出手段１３’では、タンク２３と液滴吐出ヘッド１２とが蛇腹状のフレキシブルジョイント５３によって接続されている。タンク２３と液滴吐出ヘッド１２とを結ぶ流路２２’は、フレキシブルジョイント５３の内部に蛇腹状の流路として形成されている。流路２２’には、リボンヒータが巻かれている等、加熱手段５１が設けられている。
【００９４】
液滴吐出ヘッド１２の上面には、タンク２３を所定の高さ分だけ持ち上げる持上手段（図示せず）が設けられている。通常時は、図１１（ａ）に示すように、タンク２３の下面は、液滴吐出ヘッド１２の上面に接触している。図１１（ａ）の状態では、蛇腹状のフレキシブルジョイント５３及び流路２２’は、縮んだ状態にある。持上手段が作動すると、図１１（ｂ）に示すように、タンク２３が液滴吐出ヘッド１２から上方に離間するように持ち上げられる。図１１（ｂ）の状態では、蛇腹状のフレキシブルジョイント５３及び流路２２’は、伸びた状態にある。
【００９５】
液晶３３が液滴吐出ヘッド１２から吐出された結果、タンク２３内の液晶３３の量が減った（水頭が下がった）ことが上記重量センサの検出結果に基づいて検出されたときには、持上手段が作動する。図１１（ｂ）に示すように、持上手段は、上記検出結果に基づいて、タンク２３内の液晶３３の液面の高さの減少分だけ上方にタンク２３を持ち上げて（図中矢印Ｍ参照）、タンク２３内の液晶３３の量によらず、液晶３３の水頭（液面高さ）が同じ高さ（符号ｈで示す）となるようにしている。上記のことから、第２実施形態には、第１実施形態で用いたバネ５２は不要である。なお、前述した通り、本実施形態において１日の作業において消費する液晶３３の量は、数十ｍｌと少なく、またタンク２３が液晶３３の量が減っても液面高さが大きく下がらないような例えば横置き形状とされているため、上記持上手段による持ち上げ量は、それほど大きくはならない。
【００９６】
本実施形態において、蛇腹状の構成に代えて、高さの変化を吸収可能な部材を使用することも可能である。
【００９７】
以上述べた、第１及び第２実施形態では、流路２２（タンク２３とヘッド１２の間）において、タンク２３からヘッド１２に対する液晶３３の供給が円滑に行われるために必要な粘度を液晶３３が有するように、流路２２における液晶２３の温度を管理する。
【００９８】
そのためには、タンク２３、流路２２及びヘッド１２を一体型にしてその全体を加熱手段５１で覆って、流路２２を含めた全体を加熱するのが有効である。また、タンク２３、流路２２及びヘッド１２を一体型にしてその全体を加熱手段５１で覆って、その全体を同じ温度に制御するのが有効である。
【００９９】
流路２２における液晶２３の温度を管理する上では、上記のように、流路２２を加熱する方法がある。その他の方法としては、流路２２を加熱しなくてもその流路２２での液晶３３の温度低下分だけ前段のタンク２３での加熱温度を高く設定してもよい。流路２２での液晶３３の温度低下分を決める要素（例えば、流路２２の長さや流路２２の材質や液晶２２の供給速度や流路２２の周辺の温度）に基づいて、タンク２３での加熱温度の設定を変えることができる。
【０１００】
上記の液滴滴下装置１３，１３’において、塗布液３３として吐出されるものは、液晶の他、高粘度の液状体であってその原液のまま滴下（吐出）されるべきものを使用することができる。原液の状態で吐出される必要がないものは、溶剤で粘度を制御可能であり、本実施形態のように粘度低下のための加熱又は厳密な温度制御が不要である。そのため、敢えて本実施形態を適用する意義は低いと思われる。
【０１０１】
（本発明の適用対象）
本発明に係る電子光学パネルが適用できる電子機器としては、携帯電話機の他に、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器や携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機等、電気光学装置である電子光学パネルを用いる機器が挙げられる。したがって、これらの電子機器における電気的接続構造であっても、本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【０１０２】
また、この電子光学パネルは、透過型又は反射型の電子光学パネルであり、図示しない照明装置をバックライトとして用いる。なお、アクティブマトリックス型のカラー電子光学パネルであっても同様である。例えば、以上説明した各実施形態においては、いずれもパッシブマトリクス型の電子光学パネルを例示してきたが、本発明の電子光学装置としては、アクティブマトリクス型の電子光学パネル（例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）をスイッチング素子として備えた電子光学パネル）にも同様に適用することができる。また、透過型又は反射型の電子光学パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動表示装置、電界放出表示装置、ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）表示装置などのように、複数の画素毎に表示状態を制御可能な各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る電子光学パネルの構造を示す一部断面図。
【図２】本実施形態に係る電子光学パネルの製造方法の一部を示す説明図。
【図３】本実施形態に係る電子光学パネル及び電子機器の製造方法の一部を示す説明図。
【図４】本実施形態に係る電子光学パネル及び電子機器の製造方法を示すフローチャート。
【図５】本実施形態に係る液滴吐出装置を示す説明図。
【図６】本実施形態に係る液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを示す斜視図。
【図７】本実施形態に係る液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを示す断面図。
【図８】本実施形態に係る液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを示す説明図。
【図９】本実施形態に係る液晶の液滴吐出装置の吐出手段を示す側面図。
【図１０】本実施形態に係る液晶の液滴吐出装置の吐出手段を説明するための説明図。
【図１１】本実施形態に係る液晶の液滴吐出装置の他の吐出手段を示す側面図。
【符号の説明】
１基材、９電子機器、１０ａカラーフィルタ基板、１１カラーフィルタ、１２液滴吐出ヘッド、２０カラーフィルタ保護膜（ＣＦ保護膜）、２２流路、２３タンク、５１加熱手段、５４ノズル、１００電子光学パネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge device, an electro-optical panel, an electro-optical device, an electronic device, a droplet discharge method, an electro-optical panel manufacturing method, and an electronic device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing a liquid crystal panel, there is a dispenser as a device for dropping liquid crystal within a range surrounded by a sealing agent. When a dispenser is used, it is possible to drop liquid crystal with a certain degree of accuracy up to a certain amount, but if an amount less than that is dropped, reliability in terms of the accuracy of the discharge amount is lacking. Further, when the liquid crystal is dropped with a dispenser, a phenomenon occurs in which the dropped mark becomes uneven as it is.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-281562 discloses a method of manufacturing a liquid crystal panel using an ink jet capable of discharging with a very small amount of droplets with high accuracy. According to the publication, a high-viscosity liquid such as liquid crystal cannot be properly ejected by ink jet, so that the viscosity of the liquid crystal is lowered by heating with a heater provided at the bottom of the liquid crystal chamber, and the liquid from the ink jet head is reduced. Discharging. Specifically, the liquid crystal used therein has a viscosity of 20 cps or more. By heating the liquid crystal to 40 ° C. or more, the viscosity is lowered and a variation in discharge amount of ± 2% is realized. The publication also states that it is better to provide the heating mechanism also in the pressure chamber, and that the heating mechanism is not limited to the heater provided at the bottom of the liquid crystal chamber and may be another heater. ing.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-281562
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the technique of the above publication, in order to properly discharge the liquid crystal from the inkjet head, the liquid crystal is heated in the liquid crystal tank (liquid crystal chamber) to lower the viscosity of the liquid crystal. In addition, for the same purpose as described above, in which discharge is appropriately performed by suppressing the viscosity of the liquid crystal at the time of discharge, it is further preferable that a heating mechanism is provided in the pressure chamber.
[0006]
However, the accuracy of the discharge amount cannot be sufficiently increased only by suppressing the viscosity of the liquid crystal in the ink jet head (discharge unit) as described above. In particular, when the inkjet head is driven at a high frequency and the number of ejections per unit time is large, more stable ejection cannot be performed.
[0007]
An object of the present invention is to provide a droplet discharge device and method capable of stably discharging a high-viscosity liquid (including liquid crystal).
Another object of the present invention is to provide a droplet discharge apparatus and method that can sufficiently increase the accuracy of the discharge amount of a high-viscosity liquid (including liquid crystal).
Still another object of the present invention is to provide a droplet discharge apparatus and method capable of controlling the temperature of a high-viscosity liquid (including liquid crystal) with high accuracy with a relatively simple configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The liquid droplet ejection apparatus of the present invention includes a liquid droplet ejection head that ejects liquid droplets composed of liquid crystal, a container that holds the high-viscosity liquid material composed of the liquid crystal that is ejected from the liquid droplet ejection head, and the container in the container. A flow path through which the high-viscosity liquid passes in the middle of reaching the droplet discharge head and a heating unit for heating the flow path are provided.
[0009]
A droplet discharge device according to the present invention includes a droplet discharge head that discharges a liquid crystal droplet, a container that holds a high-viscosity liquid material that is the droplet discharged from the droplet discharge head, The high-viscosity liquid material is required for the high-viscosity liquid material in the flow path when the high-viscosity liquid material is supplied from the droplet discharge head and when the high-viscosity liquid material is supplied to the droplet discharge head. And a temperature management unit that manages the temperature of the high-viscosity liquid material in the flow path so as to have a certain viscosity.
[0010]
In the droplet discharge device of the present invention, the droplet discharge head and the container are provided at a position where they can contact each other at a contact portion, and the flow path is provided at the contact portion or in the vicinity of the contact portion. Yes.
[0011]
In the droplet discharge device of the present invention, the container is provided as an integral type that can move together with the droplet discharge head during scanning of the droplet discharge head.
[0012]
In the droplet discharge device of the present invention, the container, the flow path, and the droplet discharge head are covered with a heating unit.
[0013]
In the droplet discharge device of the present invention, the container, the flow path, and the droplet discharge head are controlled so as to have the same temperature.
[0014]
In the droplet discharge device of the present invention, a cavity communicating with the nozzle from which the high-viscosity liquid material is discharged in the droplet discharge head and temporarily storing the high-viscosity liquid material in the droplet discharge head is provided. A temperature sensor is provided, and the temperature of the droplet discharge head is controlled based on the detection result of the temperature sensor.
[0015]
In the droplet discharge device of the present invention, the cavity is provided with a cavity heating unit that heats the high-viscosity liquid material in the cavity.
[0016]
In the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, the liquid droplet ejection apparatus includes a water head value maintaining unit that makes the water head value of the high viscosity liquid material in the container constant regardless of the amount of the high viscosity liquid material in the container. Yes.
[0017]
In the droplet discharge device of the present invention, the water head value maintaining unit raises the position of the container independently of the droplet discharge head.
[0018]
In the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, the water head value maintaining unit makes the inside of the container have a negative pressure.
[0019]
The electro-optical panel of the present invention includes a substrate, and a thin film formed of liquid droplets of a high-viscosity liquid material including liquid crystal ejected by a droplet ejection head with respect to the substrate. The temperature of the high-viscosity liquid material is controlled in the flow path of the high-viscosity liquid material provided on the way from the container containing the viscous liquid material to the droplet discharge head for discharging the high-viscosity liquid material in the container. In this state, the liquid is ejected from the liquid droplet ejection head.
[0020]
The electro-optical device of the present invention includes the electro-optical panel of the present invention.
[0021]
An electronic apparatus according to the present invention includes the electro-optical device according to the present invention.
[0022]
The droplet discharge method for a high-viscosity liquid according to the present invention includes (a) a step of putting a high-viscosity liquid made of liquid crystal in a container, and (b) a liquid for discharging the high-viscosity liquid in the container from the container. Managing the temperature of the high-viscosity liquid material in a flow path of the high-viscosity liquid material provided on the way to the droplet discharge head.
[0023]
In the droplet discharge method of the present invention, (b) includes heating the flow path.
[0024]
In the droplet discharge method of the present invention, the step (b) sets the heating temperature of the high-viscosity liquid material in the container in consideration of the temperature drop of the high-viscosity liquid material in the flow path. including.
[0025]
In the droplet discharge method of the present invention, (b) is a step in which, in the flow path, the viscosity required for supplying the high-viscosity liquid material to the droplet discharge head without abnormality is increased. This is done so that the viscous liquid has.
[0026]
In the droplet discharge method of the present invention, (b) corresponds to discharge to be performed at a predetermined discharge amount by a predetermined number of discharges of the high-viscosity liquid material from the droplet discharge head per unit time. The high-viscosity liquid material in the flow path has a viscosity necessary for obtaining a predetermined supply amount for the predetermined number of times of supply of the high-viscosity liquid material from the container to the droplet discharge head. To do.
[0027]
The electro-optical panel manufacturing method of the present invention includes (c) a step of discharging a droplet of a color filter material onto a substrate from a droplet discharge head, and (d) a high-viscosity liquid material containing liquid crystal on the color filter. Discharging the liquid droplets from the liquid droplet discharge head, wherein (d) includes a step of discharging the high-viscosity liquid material from the container containing the high-viscosity liquid material to the liquid droplet discharge head for discharging the high-viscosity liquid material in the container. In the flow path of the high-viscosity liquid material provided in the middle, the temperature of the high-viscosity liquid material is controlled.
[0028]
The electronic device manufacturing method of the present invention includes a step of manufacturing an electronic device by mounting a mounting component on the electro-optical panel manufactured by the electro-optical panel manufacturing method of the present invention.
[0029]
Even in the process (flow path) where the liquid crystal is supplied from the liquid crystal tank (liquid crystal chamber) to the head, the liquid crystal does not move smoothly. In particular, when a very small amount of liquid droplets is ejected, there is a possibility that the ejection amount changes greatly due to a temperature change until ejection. In particular, when the inkjet head is driven at a high frequency, it is necessary to supply liquid crystal from the liquid crystal tank (liquid crystal chamber) to the head in accordance with the frequency. The present invention solves these problems.
[0030]
Further, in the present invention, the liquid level in the tank is controlled so that the liquid in the tank is consumed and the pressure of the liquid does not change due to the liquid level in the tank dropping.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. An example of the electro-optical panel according to the present invention is a liquid crystal display panel.
[0032]
(Embodiment 1)
Hereinafter, an ink jet type liquid crystal dropping device will be described as an embodiment of the droplet discharging device of the present invention.
[0033]
First, a liquid crystal panel (electro-optical panel 100) manufactured by the liquid crystal dropping method of this embodiment will be described with reference to FIG. The electro-optical panel 100 is characterized in that the liquid crystal 33 accurately controlled to a predetermined viscosity is ejected at a high frequency (high speed) by an ink jet method.
[0034]
As shown in FIG. 1, in the electro-optical panel 100, a liquid crystal 12 is sealed between a color filter substrate 10a having a color filter 11 formed on the surface of a base material 1 and a counter substrate 10b disposed opposite thereto. Has been. A spacer 13 is disposed between the color filter substrate 10a and the counter substrate 10b, and the distance t between the two substrates is made substantially constant over the entire surface.
[0035]
A color filter protective film 20 (hereinafter referred to as “CF protective film”) is formed on the color filter substrate 10 a to protect the color filter 11 formed on the substrate 1. Further, the ITO 14 and the alignment film 16 are formed on the CF protective film 20. The CF protective film 20 has a function of protecting the color filter 11 from a high temperature when forming the ITO 14 and a function of flattening unevenness between the color filters 11 to suppress disconnection of the ITO 14 and a rubbing failure of the alignment film 16. Yes.
[0036]
2 and 3 are explanatory views showing a method for manufacturing the electro-optical panel and the electronic apparatus according to the present embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing the electro-optical panel and the electronic apparatus according to the present embodiment. FIG. 5 is an explanatory view showing a droplet discharge device according to the present embodiment.
[0037]
First, as shown in FIG. 2A, the color filter 11 is formed on the substrate 1 by photolithography or droplet discharge such as ink jet or plunger (step S101).
[0038]
Next, in order to improve the wettability between the color filter 11 and the liquid protective film material applied thereon, a surface modification process is performed on the color filter 11 as shown in FIG. 2B (step S102). ), Improving wettability to the protective film material. This is because if the wettability is poor, the protective film material tends to aggregate, so that the protective film material is not uniformly applied onto the color filter 11. Further, it is difficult for the protective film material to permeate between the color filters 11, bubbles may be generated in this portion, and the display image quality of the electro-optical panel may be deteriorated. In the present embodiment, the surface modification treatment is performed by irradiating ultraviolet light using the UV lamp 3, but oxygen plasma treatment can also be applied. In particular, oxygen plasma treatment is preferable because the residue on the color filter 11 can be removed, so that the quality of the CF protective film 20 is improved.
[0039]
The wettability between the color filter 11 and the liquid protective film material applied thereon can be defined by the contact angle β of the protective film material to the color filter 11 (see FIG. 2C). In the method for manufacturing an electro-optical panel according to this embodiment, the contact angle β is preferably 10 degrees or less. Within this range, the protective film material can sufficiently penetrate between the color filters 11, and the protective film material can be formed on the color filter 11 with a uniform thickness, so that a high-quality CF protective film 20 is formed. Can do.
[0040]
When the surface modification process is completed, as shown in FIG. 2D, a liquid protective film material is applied onto the color filter 11 by droplet discharge (step S103).
[0041]
When the protective film material is applied onto the color filter substrate 10a, the protective film material is dried to volatilize the solvent in the protective film material (step S104). In this embodiment, as shown in FIG. 2 (e), the base material 1 coated with droplets of the protective film material is placed on the hot plate 67, and the solvent in the protective film material is volatilized. At this time, in order to smooth the surface of the CF protective film 20, it is preferable to dry at a relatively low temperature over a certain period of time. Specifically, it is preferable to take 5 minutes or more at 70 ° C. or less. In order to make the surface state of the CF protective film 20 smoother, it is preferable to take a time of 10 minutes or more at 50 ° C. or less, and it is preferable to take a time of 1 hour or more at 30 ° C. or less. The drying is not limited to the hot plate 67, and drying may be performed by heating with an infrared heater or drying in an oven. In this way, the CF protective film 20 is formed on the color filter substrate 10a by volatilizing the solvent in the protective film material.
[0042]
Next, as shown in FIG. 3F, the ITO 14 and the alignment film 16 are formed on the CF protective film 20 (step S105). Thereafter, the alignment film 16 is rubbed (step S106).
[0043]
Next, as shown in FIG. 3G, a sealing material 32 is formed on the alignment film 16 by screen printing or the like. Here, as the sealing material 32, an ultraviolet curable resin was used (step S107).
[0044]
When the formation of the sealing material is finished, as shown in FIG. 3H, the liquid crystal 33 is applied onto the alignment film 16 by droplet discharge (step S108). Here, a spacer material serving as the spacer 13A is mixed in the liquid crystal 33 discharged as droplets.
[0045]
Here, application | coating of a liquid crystal is demonstrated using FIG.
In the present embodiment, inkjet is used as droplet discharge. As shown in FIG. 5A, the thin film forming apparatus 10 includes a droplet discharge means (liquid crystal dropping device) 13 having a droplet discharge head 12 that discharges, for example, a liquid crystal coating liquid 33 onto the surface of the substrate 1, and a liquid. A moving unit 14 that relatively moves the positions of the droplet discharge head 12 and the substrate 1, and a control unit 15 that controls the droplet discharging unit 13 and the moving unit 14 are provided.
[0046]
The moving means 14 supports the droplet discharge head 12 downwardly above the substrate 1 placed on the stage 16, and a head support 17 that is movable in the X-axis direction by a movable stage 18. And a stage drive unit 19 that moves the substrate in the Y-axis direction together with the substrate stage 16 with respect to the upper droplet discharge head 12.
[0047]
The head support portion 17 is centered on the vertical axis and a mechanism such as a linear motor that can move and position the droplet discharge head 12 with respect to the substrate 1 in the vertical axis direction (Z axis) at an arbitrary moving speed. A mechanism such as a stepping motor that can be set at an arbitrary angle with respect to the lower substrate 1 by rotating the droplet discharge head 12 is provided.
[0048]
The stage driving unit 19 rotates the substrate stage 16 around the vertical axis to set the θ-axis stage 20 that can be set at an arbitrary angle with respect to the upper droplet discharge head 12 and the substrate stage 16 as the droplet discharge head. 12, a stage 21 that is moved in the horizontal direction (Y direction) and positioned. The θ-axis stage 20 is composed of a stepping motor or the like, and the stage 21 is composed of a linear motor or the like.
[0049]
As shown in FIG. 5B, the droplet discharge head 12 has a plurality of nozzles 54 arranged at a constant pitch P within an arrangement width H. Each nozzle 54 includes a piezo element (not shown), and ejects liquid crystal droplets from an arbitrary nozzle 54 in response to a command from the control device 15. Further, the amount of liquid crystal discharged from the nozzle 54 can be changed by changing the drive pulse applied to the piezo element. The control device 15 may use a personal computer or a workstation.
[0050]
An example of the configuration of the droplet discharge head 12 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 6 and 7, the droplet discharge head 12 includes a nozzle plate 131 made of stainless steel and a vibrating plate 132, for example, and both are joined via a partition member (reservoir plate) 133. A plurality of spaces (cavities) 134 and a liquid reservoir 135 are formed between the nozzle plate 133 and the diaphragm 132 by a partition member. Each space 134 and the liquid reservoir 135 are filled with a liquid material (not shown), and each space 134 and the liquid reservoir 135 communicate with each other via a supply port 136. In addition, the nozzle plate 131 is formed with a fine-hole nozzle 54 for injecting the liquid material 111 from each space 134. On the other hand, a nozzle 54 for supplying the coating liquid 111 to the liquid reservoir 135 is formed on the vibration plate 132.
[0051]
A piezoelectric element (piezo element) 138 is joined to the surface of the diaphragm 132 opposite to the surface facing the space, as shown in FIGS. The piezoelectric element 138 is positioned between a pair of electrodes 139 and 139 as shown in FIG. 7, and bends so that when energized, it protrudes outward. The diaphragm 132 to which the piezoelectric element 138 is bonded in such a configuration is integrated with the piezoelectric element 138 and bends outward at the same time, whereby the internal volume of the space 134 is increased. Is increasing. Therefore, the liquid material corresponding to the increased volume in the space 134 flows from the liquid reservoir 135 through the supply port 136. Further, when energization to the piezoelectric element 138 is released from such a state, both the piezoelectric element 138 and the diaphragm 113 return to their original shapes. Therefore, since the space 134 also returns to its original volume, the pressure of the coating liquid 111 inside the space increases, and spray droplets of the liquid material are ejected from the nozzle 54 toward the substrate 1.
[0052]
As a method of the droplet discharge head 12, a method other than the piezo jet type using the piezoelectric element as described above may be used, and vibration is applied by an ultrasonic motor, a linear motor, or the like, or pressure is applied to the tank. By applying the liquid crystal, the liquid crystal that is the coating liquid 111 may be ejected from the minute holes. Here, the liquid crystal in the tank is desirably defoamed in advance. The liquid droplet ejection head 12 heats the liquid crystal in the tank or a mixture of the liquid crystal and the low-viscosity volatile liquid, and causes the liquid crystal to be ejected from a microhole by expansion and foaming of the substance, so-called bubble jet (R). It may be configured as a method.
[0053]
Further, the droplet discharge head 12 can rotate around the rotation axis A with the rotation axis A perpendicular to the head center as the rotation center. As shown in FIG. 5C, when the droplet discharge head 12 is rotated around the rotation axis A to give an angle θ between the arrangement direction of the nozzles 54 and the X direction, the pitch of the nozzles 54 appears to be P. '= P × Sinθ. Thereby, the pitch of the nozzles 54 can be changed according to the application region and application conditions of the liquid crystal. The substrate 1 with a transparent electrode that has been subjected to the alignment treatment is placed on a stage 16. The stage 16 can move in the Y direction (sub-scanning direction), and can rotate around the rotation axis B around the rotation axis B perpendicular to the center of the stage 16.
[0054]
The droplet discharge head 12 reciprocates in the X direction (main scanning direction) in the figure, and in the meantime, droplets of the liquid crystal 33 (111) are discharged onto the color filter substrate 10a with the arrangement width H of the nozzles 54. When the liquid crystal 33 is applied in one scan, the stage 16 moves in the Y direction by the arrangement width H of the nozzles 54, and the droplet discharge head 12 discharges the liquid crystal 33 to the next region. The operation of the droplet discharge head 12, the discharge of the nozzle 54 and the operation of the stage 16 are controlled by the control device 15. If these operation patterns are programmed in advance, it is easy to change the application pattern according to the application region of the color filter substrate 10a, the type of the liquid crystal 33, and other application conditions. By repeating the above operation, the liquid crystal 33 can be applied to the entire area of the color filter substrate 10a.
[0055]
The pitch of the nozzles 54 of the droplet discharge head 12 and the scanning pitch in the main scanning direction (drawing direction) will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a plan view showing a state where liquid crystal droplets discharged from the droplet discharge head 12 are dropped. It is assumed that liquid crystal droplets are dropped on the alignment film 16 of the color filter substrate 10a at intervals of 10 μm in the main scanning direction (X direction) and 100 μm in the sub scanning direction (Y direction). In this case, the droplet interval y in the sub-scanning direction is the same as the pitch P of the nozzles 54, and the droplet interval x in the main scanning direction depends on the scanning speed and the discharge frequency of the droplet discharge head 12. .
[0056]
When the application of the liquid crystal droplet 33 is completed as described above and a single thin film is formed as shown in FIG. 3I, the process proceeds to the next step. In other words, the electro-optical panel 100 is completed through a bonding process between the color filter substrate 10a coated with liquid crystal and the counter substrate 10b (step S109).
[0057]
Next, as shown in FIG. 3J, a harness, FC (Flexible Cable) substrate 7, or driver IC 5 is mounted on the completed electro-optical panel 100 (step S110). Then, as shown in FIG. 3 (k), the electronic device is attached to an electronic device 9 such as a mobile phone or a PDA, thereby completing these electronic devices (step S111).
[0058]
Next, the liquid crystal dropping device (ejection means) 13 that is one of the features of this embodiment will be described.
[0059]
As shown in FIG. 9, the discharge means 13 includes a droplet discharge head 12 and a tank 23. The tank 23 is provided so as to be placed on the droplet discharge head 12, and the contact surfaces of the droplet discharge head 12 and the tank 23 are in contact with each other. The droplet discharge head 12 and the tank 23 can be integrally formed of resin. The tank 23 is connected to the droplet discharge head 12 via the flow path 22.
[0060]
The tank 23 stores liquid crystal that is the coating liquid 33 (111), and supplies the coating liquid 33 to the droplet discharge head 12 through the flow path 22. With such a configuration, the droplet discharge means 13 discharges the coating liquid 33 stored in the tank 23 from the droplet discharge head 12 and applies it onto the substrate 1. The droplet discharge head 12 compresses a liquid chamber by, for example, a piezo element, and discharges droplets (liquid material) with the pressure. Have. The flow path 22 is designed to have a minimum length. The channel 22 can be, for example, a communication port that allows the droplet discharge head 12 and the tank 23 to communicate with each other.
[0061]
In the present embodiment, the amount of the liquid crystal 33 stored in the tank 23 to be discharged from the droplet discharge head 12 is a relatively small amount of several tens ml per day working time. Therefore, it is not necessary to increase the capacity of the tank 23 so much. Accordingly, the tank 23 is provided in a state of being placed on the droplet discharge head 12 and is suitable for a configuration that moves together with the droplet discharge head 12 during scanning (see FIG. 5A).
[0062]
As shown in FIG. 9, the droplet discharge head 12, the flow path 22, and the tank 23 are covered with a heating unit 51. The heating means 51 has a height from a position (lower portion of the droplet discharge head 12) h1 where the nozzle 54 of the droplet discharge head 12 is provided to an upper portion h2 of the tank 23, and the nozzle 54 of the droplet discharge head 12 is The droplet discharge head 12 and the tank 23 are covered except for the surface (lower surface) to be formed.
[0063]
The heating means 51 heats the droplet discharge head 12, the flow path 22, and the tank 23 all at the same temperature. The heating means 51 is a ribbon heater. The ribbon heater is one in which a thermocouple (heat wire) is provided in a flat and flexible belt-like cable such as FC (Flexible Cable).
[0064]
The ribbon heater 51 covers the periphery of the droplet discharge head 12, the flow path 22, and the tank 23. The ribbon heater 51 wound around the tank 23 and the ribbon heater 51 wound around the droplet discharge head 12 can be heated to the same temperature by being connected to the same power source.
[0065]
In the present embodiment, the heating temperature of the droplet discharge head 12, the flow path 22, and the tank 23 by the heating means 51 is set to 60 ° C. The liquid crystal 33 whose viscosity is lowered to a predetermined low viscosity by heating to this temperature has a higher driving frequency of the droplet discharge head 12, and discharge of the liquid crystal 33 from the droplet discharge head 12 per unit time, and Even when the liquid crystal 33 is frequently supplied from the tank 23 to the droplet discharge head 12, the liquid crystal 33 moves and is discharged without inconvenience.
[0066]
Conventionally, as shown in the above publication, there seems to be a technique for reducing the viscosity of liquid crystal to a predetermined viscosity at the discharge point (discharge portion) by providing heating means in the liquid crystal chamber and the compression chamber, respectively. . However, as a result of experiments by the inventor, it has been clarified that the following problems occur in the conventional configuration.
[0067]
That is, conventionally, since the heating means is not provided in the flow path (communication port) between the liquid crystal tank and the droplet discharge head, the liquid crystal once heated to a temperature at which a predetermined viscosity is obtained in the liquid crystal tank. The temperature decreases in the flow path portion where there is no heating means, and the viscosity increases accordingly. Thereafter, the liquid crystal is heated again to a temperature at which a predetermined viscosity is obtained at the discharge portion (discharge time point), and then discharged from the droplet discharge head.
[0068]
Certainly, in the discharge unit, the liquid crystal is heated to a temperature at which the viscosity becomes a predetermined viscosity, and then discharged from the discharge unit. Therefore, it is considered that there is no problem in the discharge operation itself. However, the following problems occur in the operation of the entire droplet discharge device.
[0069]
In the discharge part, the liquid crystal is sufficiently heated and the viscosity is lowered to a predetermined value, so that the liquid crystal is discharged without any problem at a predetermined discharge amount by the predetermined number of discharges per unit time (theoretical). .
On the other hand, in the flow path for supplying the liquid crystal to the discharge part, the viscosity is higher than the predetermined viscosity as a result of not performing appropriate temperature management. Therefore, in the flow path, the liquid crystal is not moved so as to appropriately respond (follow and synchronize) with the operation in which the predetermined discharge is performed in the discharge unit as described above. Therefore, the supply of liquid crystal to the discharge unit does not catch up, and the amount of liquid crystal in the discharge unit is insufficient, and the discharge that should be performed with the predetermined discharge amount for the predetermined number of discharges per unit time is not performed. The above problem is particularly noticeable when the drive frequency of the droplet discharge head is high (the number of discharges per unit time is large).
[0070]
As can be seen from this, in order for the liquid crystal to move without problems so that the liquid crystal can be properly supplied to the discharge unit as required by the discharge unit, the discharge unit in the liquid crystal supply route includes the discharge unit. In all of the preceding stages (liquid crystal tank and flow path from the liquid crystal tank to the discharge section), it is required that the viscosity of the liquid crystal is lowered to a predetermined viscosity required in the discharge section. In other words, the liquid crystal is heated up to the heating temperature of the liquid crystal in the discharge section in all stages preceding the discharge section (the liquid crystal tank and the flow path from the liquid crystal tank to the discharge section) in the liquid crystal supply route including the discharge section. Need to be.
[0071]
The heating means 51 is not limited to the ribbon heater. For example, when the tank 23 and the droplet discharge head 12 are molded with resin, a configuration in which nichrome wire is embedded in the resin can be employed.
In the droplet discharge head 12, a specific position where the heating unit 51 is provided is a cavity 134 that temporarily stores a coating liquid (liquid crystal) inside the droplet discharge head 12. In the droplet discharge head 12, there are as many cavities 134 as the number of nozzles 54 as described above (see FIGS. 6 and 7).
[0072]
Temperature sensors (not shown) are respectively provided in the cavities 134 of the tank 23 and the droplet discharge head 12, and the tank 23 and the droplet discharge head 12 are heated based on the detection results of the temperature sensors. The heating temperature in the means 51 is controlled.
[0073]
The temperature sensors are preferably provided in all the cavities 134, but are not necessarily provided in each of the cavities 134. For example, a temperature sensor is provided only in the cavity 134 of one nozzle 54 in the group of ten nozzles 54 in succession, and the temperature of each cavity 134 in the other nine nozzles 54 group is set to the temperature of the one nozzle 54. Assuming that the detection result is the same as the detection result of the temperature sensor provided in the cavity 134, the heating temperature of the heating means 51 of the droplet discharge head 12 can be controlled.
[0074]
As shown in FIG. 9, the tank 23 is formed in a shape called “horizontal placement” that increases the cross-sectional area. In order to prevent the liquid level of the liquid crystal 33 from changing as much as possible when the amount of the liquid crystal 33 in the tank 23 decreases as a result of the liquid crystal 33 being discharged from the droplet discharge head 12, the tank 23. It is formed in the above horizontal shape.
[0075]
An upper surface 23a of the tank 23 is formed of a flexible resin, and a spring (a lifting means, a biasing means, an elastic member) 52 is connected to the upper surface 23a. An air communication hole (not shown) capable of taking in air is formed on the upper surface 23a. The tank 23 is provided with a weight sensor (not shown) that measures the weight of the liquid crystal in the tank 23. The amount of liquid crystal stored in the tank 23 can be detected based on the detection result of the weight sensor.
[0076]
When it is detected based on the detection result of the weight sensor that the amount of the liquid crystal 33 in the tank 23 is reduced (the head is lowered) as a result of the liquid crystal 33 being discharged from the droplet discharge head 12, the detection result The upper surface 23a of the tank 23 is pulled by the spring 52 by an amount corresponding to the above. Thereby, the inside of the tank 23 becomes negative pressure, and the liquid level of the liquid crystal 33 in the tank 23 becomes the same height as before the amount of the liquid crystal 33 in the tank 23 decreases.
[0077]
When the upper surface 23 a of the tank 23 is pulled by the spring 52, the atmosphere is introduced into the tank 23 from the atmosphere communication hole, and a predetermined pressure (back pressure) acts on the liquid crystal 33 in the tank 23. The pressure drop to the liquid crystal 33 due to the lowering of the water head can be compensated.
Accordingly, the pressure in the cavity 134 of the droplet discharge head 12 can be made the same regardless of the amount of the liquid crystal 33 stored in the tank 23, and droplets are always discharged from the droplet discharge head 12 under the same conditions. It can be discharged.
[0078]
According to this embodiment, the following effects can be achieved.
[0079]
In the present embodiment, the tank 23 and the droplet discharge head 12 are arranged adjacent to each other so as to be in direct contact with each other. The tank 23 and the droplet discharge head 12 are integrally formed. Thereby, it is possible to minimize the length of the flow path 22 in which the liquid crystal 33 flows from the tank 23 to the droplet discharge head 12.
[0080]
In order to stably discharge the liquid crystal 33 from the droplet discharge head (discharge unit) 12, it is desirable that the temperature does not change until the liquid crystal 33 is discharged from the tank 23 and discharged from the discharge unit. When the liquid crystal tank and the head are connected by a long flow path, unless the heating mechanism is provided in the flow path, the temperature of the liquid crystal is lowered while passing through the flow path, making it difficult to discharge. This is particularly noticeable when the number of ejections per unit time is large. Therefore, the tank 23 is attached immediately above the droplet discharge head 12 to minimize the flow path 22.
[0081]
Further, since the tank 23 is connected to the droplet discharge head 12 to be integrated, the flow path connecting the droplet discharge head 12 and the tank 23 can be shortened, so that the discharge device 13 itself can be made compact. This leads to simplification of the device 10. In addition, since the amount of the liquid crystal 33 remaining in the flow path 22 is reduced, the liquid crystal material is reduced.
[0082]
The reason why the tank 23 and the droplet discharge head 12 are integrated is to minimize the amount of movement until the liquid crystal 33 is discharged and to prevent the temperature of the liquid crystal 33 from decreasing. In the present embodiment, the heating mechanism is further installed in the entire system in which the droplet discharge head 12, the flow path 22 and the tank 23 are integrated, thereby heating the droplet discharge head 12, the flow path 22 and the tank 23. The temperature is made equal.
[0083]
Further, since the viscosity that can be ejected by inkjet is 20 mPa, s or less, a temperature sensor that strictly controls the temperature in the cavity 134 of the droplet ejection head 12 is installed in the cavity 134, and the liquid crystal temperature in the cavity 134 is set. Is always controlled to 20 mPa, s or less. Thereby, control of the discharge weight of a nanogram order is attained.
[0084]
By providing a mechanism for heating the entire integrated apparatus, it is possible to suppress temperature changes (temperature variations) at each point of the tank 23, the droplet discharge head 12, and the flow path 22, while heating. It is possible to reduce the variation in the discharge weight when discharging the high viscosity liquid crystal.
[0085]
When liquid is discharged, the height of the liquid level in the tank greatly affects the discharge amount. If the height of the liquid level in the tank relative to the ejection surface of the head (the surface where the nozzles are open) varies, it becomes difficult to eject a certain amount of liquid crystal. Therefore, in this embodiment, the discharge amount is stabilized by providing a mechanism that always keeps the liquid level of the liquid crystal 33 in the tank 23 at the same height.
[0086]
For example, a system for detecting the amount of liquid crystal (weight or liquid level height) in the tank 23 is provided. As an example, a sensor (not shown) for measuring the weight can be provided on the bottom surface of the tank 23. In addition, it is possible to maintain the liquid level by providing a laser (not shown) that passes through a fixed position of the liquid level in the tank so that the liquid level is constantly in contact with the laser.
[0087]
Control for keeping the liquid level of the liquid crystal 33 always constant can be dealt with, for example, by providing a base on the bottom of the tank 23 that moves up and down based on information from the weight sensor. .
[0088]
By always keeping the liquid level of the tank 23 and the discharge surface of the droplet discharge head 12 constant, the water head value is made equal, and variations in discharge weight due to the influence of atmospheric pressure are suppressed.
[0089]
In this embodiment, as shown in FIGS. 5A and 9, a system in which the head 12, the flow path 22, and the tank 23 are integrated is installed on the upper part of the substrate 1 and connected by a rail or an arm. By moving the integrated system, movement to any position of the substrate 1 is possible.
[0090]
As shown in FIG. 10, when the liquid material (liquid crystal 33) is discharged from the discharge device 13 to each of the plurality of chips 92 on the substrate 91, it is fixed at a certain position (range) as in the conventional case. If the tank and the droplet discharge head that moves according to the discharge position (scanning) are connected by a flow path, the movement range of the droplet discharge head may be limited. On the other hand, in this embodiment, since the tank 23 and the droplet discharge head 12 are integrated, a chip 92a that is discharged first on the substrate 91 and a chip that is discharged (particularly last) other than that. 92l can be discharged under the same discharge conditions.
[0091]
By moving the entire discharge system integrated, it is possible to quickly move to the target discharge position, and discharge variation can be suppressed by always keeping the amount of liquid crystal 33 passing through the flow path constant.
[0092]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
Below, it demonstrates focusing on only the difference with 1st Embodiment.
[0093]
As shown in FIG. 11, in the discharge means 13 ′ of the second embodiment, the tank 23 and the droplet discharge head 12 are connected by a bellows-like flexible joint 53. A flow path 22 ′ connecting the tank 23 and the droplet discharge head 12 is formed as a bellows-shaped flow path inside the flexible joint 53. A heating means 51 such as a ribbon heater is wound around the channel 22 ′.
[0094]
On the upper surface of the droplet discharge head 12, lifting means (not shown) for lifting the tank 23 by a predetermined height is provided. In a normal state, the lower surface of the tank 23 is in contact with the upper surface of the droplet discharge head 12 as shown in FIG. In the state of FIG. 11A, the bellows-like flexible joint 53 and the flow path 22 ′ are in a contracted state. When the lifting means is actuated, the tank 23 is lifted away from the droplet discharge head 12 as shown in FIG. In the state of FIG. 11B, the bellows-like flexible joint 53 and the flow path 22 ′ are in an extended state.
[0095]
When the liquid crystal 33 is discharged from the droplet discharge head 12 and the amount of the liquid crystal 33 in the tank 23 is reduced (water head is lowered) based on the detection result of the weight sensor, the lifting means Operates. As shown in FIG. 11B, the lifting means lifts the tank 23 upward by an amount corresponding to the decrease in the liquid level of the liquid crystal 33 in the tank 23 based on the detection result (arrow M in the figure). The liquid head 33 has the same height (indicated by h) regardless of the amount of the liquid crystal 33 in the tank 23. From the above, the spring 52 used in the first embodiment is unnecessary in the second embodiment. As described above, in this embodiment, the amount of liquid crystal 33 consumed in one day's work is as small as several tens of ml, and even if the amount of liquid crystal 33 in the tank 23 is reduced, the liquid level does not drop greatly. For example, since it has a horizontally placed shape, the lifting amount by the lifting means is not so large.
[0096]
In this embodiment, it is also possible to use a member that can absorb the change in height, instead of the bellows-like configuration.
[0097]
In the first and second embodiments described above, the viscosity required for smoothly supplying the liquid crystal 33 from the tank 23 to the head 12 in the flow path 22 (between the tank 23 and the head 12) is adjusted to the liquid crystal 33. The temperature of the liquid crystal 23 in the flow path 22 is managed.
[0098]
For that purpose, it is effective to heat the whole including the flow path 22 by integrating the tank 23, the flow path 22 and the head 12 together with the heating means 51. It is also effective to make the tank 23, the flow path 22 and the head 12 as a single unit and cover the whole with heating means 51 and control the whole to the same temperature.
[0099]
In order to manage the temperature of the liquid crystal 23 in the flow path 22, there is a method of heating the flow path 22 as described above. As another method, the heating temperature in the preceding tank 23 may be set higher by the temperature drop of the liquid crystal 33 in the flow path 22 without heating the flow path 22. Based on factors that determine the temperature drop of the liquid crystal 33 in the flow path 22 (for example, the length of the flow path 22, the material of the flow path 22, the supply speed of the liquid crystal 22, and the temperature around the flow path 22) The heating temperature setting can be changed.
[0100]
In the liquid droplet dropping devices 13 and 13 'described above, the liquid that is discharged as the coating liquid 33 is a high-viscosity liquid material other than liquid crystal that should be dropped (discharged) as it is. Can do. For those that do not need to be discharged in the state of the stock solution, the viscosity can be controlled with a solvent, and heating or strict temperature control for reducing the viscosity is not required as in this embodiment. Therefore, it seems that the significance of applying this embodiment is low.
[0101]
(Application target of the present invention)
Electronic devices to which the electro-optical panel according to the present invention can be applied include, for example, PDAs (Personal Digital Assistants), portable information devices called PDA (Personal Digital Assistants), portable personal computers, personal computers, digital still cameras, and in-vehicle devices. Electro-optical devices such as monitors, digital video cameras, LCD TVs, viewfinder type, monitor direct-view type video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, video phones, POS terminals, etc. Examples include an apparatus using an electro-optical panel. Therefore, it goes without saying that the present invention can be applied even to an electrical connection structure in these electronic devices.
[0102]
The electro-optical panel is a transmissive or reflective electro-optical panel, and a lighting device (not shown) is used as a backlight. The same applies to an active matrix type color electro-optical panel. For example, in each of the embodiments described above, the passive matrix type electro-optical panel has been exemplified. However, as the electro-optical device of the present invention, an active matrix type electro-optical panel (for example, TFT (thin film transistor), The present invention can be similarly applied to an electro-optical panel including a TFD (thin film diode) as a switching element. In addition to transmissive or reflective electro-optical panels, electroluminescent devices, inorganic electroluminescent devices, plasma display devices, electrophoretic display devices, field emission display devices, LED (light emitting diode) display devices, etc. In addition, the present invention can be similarly applied to various electro-optical devices capable of controlling the display state for each of a plurality of pixels.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a structure of an electro-optical panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a part of a method for manufacturing an electro-optical panel according to the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory view showing a part of a method for manufacturing an electro-optical panel and an electronic apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing the electro-optical panel and the electronic apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a droplet discharge device according to the present embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing a droplet discharge head of the droplet discharge apparatus according to the present embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a droplet discharge head of the droplet discharge apparatus according to the present embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a droplet discharge head of the droplet discharge apparatus according to the present embodiment.
FIG. 9 is a side view showing discharge means of the liquid crystal droplet discharge device according to the present embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining ejection means of the liquid crystal droplet ejection apparatus according to the present embodiment.
FIG. 11 is a side view showing another ejection unit of the liquid crystal droplet ejection apparatus according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material, 9 Electronic device, 10a Color filter board | substrate, 11 Color filter, 12 Droplet discharge head, 20 Color filter protective film (CF protective film), 22 Flow path, 23 Tank, 51 Heating means, 54 Nozzle, 100 Electron Optical panel

Claims

A liquid droplet ejection head for ejecting liquid crystal droplets;
A container holding the liquid crystal discharged from the droplet discharge head,
And a flow passage in which the liquid crystal in the container to pass through the way to the the droplet discharge head,
The container, the flow path, and the droplet discharge head are covered with heating means,
_ Further on the upper surface of said container, a spring is connected _ droplet discharge device.

The droplet ejection apparatus according to claim 1 Symbol placement,
The droplet discharge head and the container are provided at positions where they can contact each other at a contact portion,
The liquid channel is provided in the vicinity of the contact portion or the contact portion.

The droplet discharge device according to claim 1 or 2 ,
The container is provided as an integral type movable with the droplet discharge head during scanning of the droplet discharge head.

In the droplet discharge device according to any one of claims 1 to 3 ,
The container, the flow path, and the droplet discharge head are controlled to have the same temperature.

In the droplet discharge device according to any one of claims 1 to 4 ,
A temperature sensor is provided in a cavity communicating with the nozzle from which the liquid crystal is discharged in the droplet discharge head, and temporarily storing the liquid crystal in the droplet discharge head.
The droplet discharge device, wherein the temperature of the droplet discharge head is controlled based on a detection result by the temperature sensor.

The droplet discharge device according to claim 5 ,
The droplet discharge device, wherein the cavity is provided with a cavity heating unit for heating the liquid crystal in the cavity.