配向膜の液滴吐出方法及び液滴吐出装置

【課題】配向膜の膜厚が不均一に形成されても表示ムラが抑制される配向膜の液滴吐出方法を提供すること。
【解決手段】所定のピッチで配列される複数のノズル２ａを有するインクジェットヘッド２を、基板３０に対して相対的に移動させてノズル２ａから配向膜の液滴６ａを基板３０上に吐出する方法において、インクジェットヘッド２の基板３０に対して相対的に移動する方向Ｃが基板３０に格子状に構成される絵素の配列方向Ｘ，Ｙに対して所定角度傾斜されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルなどに用いられる基板への配向膜の液滴吐出方法及び液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面型の表示装置として例えば液晶パネルを備えた液晶表示装置が広く用いられている。液晶パネルは、２枚の基板の電極の間に液晶を封止し、これらの電極から液晶に対して電圧を印加し表示を行うものであり、電圧を印加した時に均一な表示を行うために、液晶分子にプレチルト角を予め与えるものとして配向膜がそれぞれの基板に形成されている。配向膜の形成は、電極等が形成された基板上に配向膜の材料からなる薄膜をオフセット印刷により形成する方法の他に、例えば図４に示すような長尺状のインクジェットヘッド５０を用いて配向膜を形成する方法がある。
【０００３】
図４（ａ）に示されるように、インクジェットヘッド５０には、一列に並んだ複数のノズル５１が設けられており、このインクジェットヘッド５０を基板５２に対して矢印Ｄに示す方向に相対的に移動させて、各ノズル５１から配向膜の材料の液滴５３が吐出される。滴下された液滴５３は着弾の瞬間に基板５２上で濡れ広がり、隣接する液滴５３同士が接触すると、その接触位置からそれらの液滴５３同士が繋がって一体となり、図４（ｂ）に示されるように、単一の薄膜５４として形成される。その後、乾燥などの所定の工程を経ることで、基板５２上に配向膜が形成される。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３８４１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、完成した液晶パネルを点灯させると、図４（ｃ）に示されるように基板５２に対してノズル５１の移動方向に沿うすじ（ムラ）５５が確認される場合がある。このような表示ムラ５５は、インクジェットヘッド５０の隣り合うノズル５１の間、つまり液滴５３の着弾点間に沿って発生することがわかっている。これは、ちょうど液滴５３が着弾点から濡れ広がって隣の液滴５３に接触するまでに移動した部分に相当しており、この部分の配向膜の膜厚が着弾点位置の配向膜よりも薄く形成されてしまうのである。このような配向膜の膜厚の不均一を解消するには、滴下後の薄膜の膜厚が均一になるまで一定時間放置したり、又は振動手段により振動させて均一にさせることが考えられるが、工程数の増加等により製造コストがアップするという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上述したように配向膜の膜厚が不均一に形成されても表示ムラが抑制される配向膜の液滴吐出方法及び液滴吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は種々なる検討の結果、液滴の着弾点間に発生する配向膜の膜厚の不均一な部分は、インクジェットヘッドが移動する方向に沿って形成されることから、この配向膜の膜厚が不均一に形成される方向と、基板に構成される絵素の配列方向とが一致することによる干渉等が原因で、このようなムラが生じることに着目した。そこで、上記課題を解決するため、本発明に係る配向膜の液滴吐出方法は、所定のピッチで配列される複数のノズルを有するインクジェットヘッドを、基板に対して相対的に移動させて前記ノズルから配向膜の液滴を前記基板上に吐出する方法において、前記インクジェットヘッドの前記基板に対して相対的に移動する方向が前記基板に格子状に構成される絵素の配列方向に対して所定角度傾斜されていることを要旨とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る配向膜の液滴吐出装置は、所定のピッチで配列される複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを基板に対して相対的に移動させる移動手段とを備えて、前記ノズルから配向膜の液滴を前記基板上に吐出する配向膜の液滴吐出装置において、前記インクジェットヘッドの前記基板に対して相対的に移動する方向が前記基板に格子状に構成される絵素の配列方向に対して所定角度傾斜されていることを要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成を有する配向膜の液滴吐出方法及び液滴吐出装置によれば、インクジェットヘッドが基板に対して相対的に移動する方向が基板の絵素の配列方向に対して所定角度傾斜されている構成なので、配向膜の膜厚が不均一に形成される方向と、基板に構成される絵素の配列方向とが一致しない。これにより、表示の際のすじ状のムラの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る配向膜の液滴吐出方法及び液滴吐出装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。先ず、本発明に好適に用いられる液晶パネルについて説明する。図３は、液晶パネル１０の平面図と１絵素の断面図の概略構成を示している。図示されるように液晶パネル１０は、絵素がＸ方向及びＹ方向に複数配列された構成になっている。図中の断面図に示されるように、この液晶パネル１０には、一対の相互に対向するガラス基板（ＴＦＴアレイ側基板）２０とガラス基板（カラーフィルター側基板）３０の間に、液晶層４０が形成されている。下側のガラス基板２０上には、１絵素ごとに設けられた絵素電極２１が格子状に配列して形成され、上側のガラス基板３０の下には、ほぼ全面にわたって設けられた共通電極３１が形成されている。
【００１１】
各絵素電極２１の周囲には、ソース配線２２と図示しないゲート配線とが相互に直交するように形成されている。ソース配線２２とゲート配線は、その交差部において、ソース配線２２が上側、ゲート配線が下側になるように交差しており、交差部には図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されている。
【００１２】
絵素電極２１が設けられたガラス基板２０には、この絵素電極２１を覆うように配向膜２３が形成されている。また、共通電極３１が設けられたガラス基板３０には、この共通電極３１を覆うように配向膜３２が形成されている。これら配向膜２３，３２に、絹布等を用いて表面を所定の方向に擦るラビング処理を施すと、ティルト角を形成して液晶分子を配向させることができる。
【００１３】
また、ガラス基板２０の絵素電極２１は、通常、層間絶縁膜２４を介して設けられている。一般的に、絵素電極２１及び共通電極３１にはＩＴＯ（indium-tin oxide：インジウム酸化スズ）材料、そして配向膜２３，３２にはポリイミド材料が用いられる。
【００１４】
共通電極３１が設けられたガラス基板３０には、ブラックマトリクス３３が形成されている。このブラックマトリクス３３により、ガラス基板３０側のソース配線２２及びゲート配線等が形成された領域が遮光されるようになっている。また、このガラス基板３０には、各絵素毎に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のうちのいずれか１色のカラーフィルタ３４が形成されている。
【００１５】
図１は、上述した構成の液晶パネル１０の例えばガラス基板（カラーフィルター側基板）３０への配向膜３２の形成に用いられる液滴吐出装置の概略構成を示した図である。図示される液滴吐出装置１は、インクジェットヘッド２と搬送ステージ３を備えている。長尺状のインクジェットヘッド２には、タンク４から供給管５を介して配向膜３２の材料を含む配向膜溶液（例えば、ポリイミド樹脂５％，溶剤９５パーセント）６が供給される。
【００１６】
このインクジェットヘッド２には、複数のノズル２ａがピッチＡで配列されている。それぞれのノズル２ａには図示しないピエゾ素子が備えられており、制御回路７からの制御信号によって、任意のノズル２ａから配向膜溶液６の液滴を吐出することが可能になっている。
【００１７】
また、制御回路７は、ガラス基板３０が載置された搬送ステージ３を矢印Ｂ方向に移動させる際の速度等を制御する。搬送ステージ３には、ガラス基板３０を搬送ステージ３の移動方向に対して斜めに配置するためのガイド３ａが、ガラス基板３０の四辺を支持するように設けられている。
【００１８】
このような液滴吐出装置１を用いて配向膜溶液６をガラス基板３０上に塗布する手順を図２を用いて説明する。図示されるように、インクジェットヘッド２に対して例えば４５°傾斜させて配置されたガラス基板３０上を、インクジェットヘッド２が矢印Ｃに示す方向に相対的に移動しながら、各ノズル２ａから液滴６ａが吐出される。このとき各ノズル２ａの吐出は、それぞれのノズル２ａがガラス基板３０の吐出エリア３５内に入った際に吐出を開始するように制御回路７により制御されている。したがって、図示されるように、先ず中央のノズル２ａから吐出を開始し、その後、順に左右のノズル２ａ，２ａ，２ａ，・・・が吐出を開始するようになっている。
【００１９】
このように滴下された液滴６ａは着弾の瞬間にガラス基板３０上で濡れ広がり、隣接する液滴６ａ同士が接触すると、その接触位置からそれらの液滴６ａ同士が繋がって一体となり、単一の薄膜が形成され、そして乾燥などの所定の工程を経ると、ガラス基板３０上に配向膜３２が形成される。
【００２０】
図２に示すように、インクジェットヘッド２がガラス基板３０に対して相対的に移動する方向Ｃがガラス基板３０の絵素の配列方向Ｘ，Ｙに対して所定角度傾斜されていることにより、配向膜の膜厚が不均一に形成される方向と、ガラス基板に構成される絵素の配列方向とが一致しない構成になっている。したがって、従来技術で説明したような配向膜の膜厚が不均一に形成される方向と、ガラス基板に構成される絵素の配列方向とが一致しないことによる干渉等が原因で生じる表示ムラ等の発生を抑制することができる。
【００２１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上記実施の形態ではカラーフィルター側基板に適用した例を示したが、勿論ＴＦＴアレイ側基板にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態である液滴吐出装置の概略構成を示した図である。
【図２】図１の液滴吐出装置を用いて基板上に液滴を吐出する手順を示した図である。
【図３】図１の液滴吐出装置に好適に用いられる表示パネルの概略構成を示した図である。
【図４】従来用いられてきた液滴吐出装置を用いて基板上に配向膜を形成する手順を示した図である。
【符号の説明】
【００２３】
１液滴吐出装置
２インクジェットヘッド
２ａノズル
３搬送ステージ
４タンク
５供給管
６配向膜溶液
６ａ液滴
７制御回路
１０液晶パネル
２０ガラス基板（ＴＦＴ側アレイ基板）
２１絵素電極
２２ソース配線
２３配向膜
２４層間絶縁膜
３０ガラス基板（カラーフィルター側基板）
３１共通電極
３２配向膜
３３ブラックマトリックス
３４カラーフィルター
３５吐出エリア
４０液晶層

【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のピッチで配列される複数のノズルを有するインクジェットヘッドを、基板に対して相対的に移動させて前記ノズルから配向膜の液滴を前記基板上に吐出する方法において、前記インクジェットヘッドの前記基板に対して相対的に移動する方向が前記基板に格子状に構成される絵素の配列方向に対して所定角度傾斜されていることを特徴とする配向膜の液滴吐出方法。
【請求項２】
所定のピッチで配列される複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを基板に対して相対的に移動させる移動手段とを備えて、前記ノズルから配向膜の液滴を前記基板上に吐出する配向膜の液滴吐出装置において、前記インクジェットヘッドの前記基板に対して相対的に移動する方向が前記基板に格子状に構成される絵素の配列方向に対して所定角度傾斜されていることを特徴とする配向膜の液滴吐出装置。

【図１】