专利名称：液滴喷出装置、电光面板及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及液滴喷出装置、电光面板及电子设备。
背景技术：
作为液晶显示装置的制造方法，已知一种液滴喷出法，是在玻璃基板上形成四方框状的密封材后，在由该密封材区划出的区域内，喷出必要量的液晶并形成液晶层。
作为这种液滴喷出法，具有被称为喷墨法的方法。该喷墨法，是使具备多个喷嘴的喷出头沿规定的扫描方向移动，同时使玻璃基板沿副扫描方向移动，从多个喷嘴对玻璃基板喷出收容在收容罐中的液晶。根据该喷墨法，被喷出的液晶的一滴极其细小，从而能够在玻璃基板上细密地附着液晶，能够在由所述密封材区划出的规定区域内形成均匀膜厚的液晶层。
不过，液晶一般粘性高，例如，室温下具有50～100cps左右的粘度，从而无法在室温环境下液滴化。为此，在加热收容罐从而降低液晶粘性的状态下，在喷出头内对液晶施加压力，使液晶从喷嘴喷出。这样一来，能使液晶液滴化(例如，参照专利文献1)。
在喷墨法中，通常为了确保液滴相对于玻璃基板的着落位置的精度，而使开口有喷嘴的喷出头的喷嘴板尽量靠近玻璃基板表面。从而，在喷嘴开口附近的液晶和玻璃基板之间进行热交换。例如，若喷出头与玻璃基板上的某一区域对置配置，则通过所述热交换作用，首先喷嘴开口附近的液晶温度下降。不久，喷嘴开口附近的液晶和玻璃基板的温度差消失，喷嘴开口附近的液晶再次保持高温度。可是，若喷出头与玻璃基板上的新区域对置配置，则通过该新区域和喷嘴开口附近的液晶之间的热交换作用，喷嘴开口附近的液晶温度再次降低，之后上升。如此，每当喷出头和玻璃基板之间的位置关系发生变化、喷出头与玻璃基板上的新区域对置配置，就会引起所述热交换作用，喷嘴开口附近的液晶温度产生变动。从而，液晶粘度变动，导致一次喷出动作喷出的液晶量出现差异。这样很难形成均匀膜厚的液晶层。
专利文献1特开2004-347695号公报发明内容本发明的目的在于提供能够高精度地控制高粘度液状体的喷出量的液滴喷出装置及使用该液滴喷出装置而制造的电光面板及具备该电光面板的电子设备。
为了实现上述目的，在本发明的一方式中，提供一种朝向靶喷出液状体的液滴喷出装置。该液滴喷出装置具备贮存液状体的贮存室、载置所述靶的载置台和与所述载置台对置配置的喷出头。所述喷出头及所述载置台中的至少一个可相对于另一个移动。喷出头具有形成有喷嘴的喷嘴板。喷出头对从所述贮存室供给的液状体进行加压，从喷嘴朝向所述靶喷出该液状体。液滴喷出装置还具备设置在所述喷出头的周围用于控制所述液状体的温度的温度控制构件。该温度控制构件具有比所述喷嘴板更向所述载置台侧延伸的延伸部。
在本发明的另一方式中，提供使用上述液滴喷出装置而制造的电光面板。
在本发明的又一方式中，提供具备上述电光面板的电子设备。
图1是本发明的一实施方式的液滴显示装置的概略立体图。
图2是沿图1的2-2线的液晶显示装置的概略剖视图。
图3是一实施方式的液滴喷出装置的概略立体图。
图4是图3的液滴喷出装置的概略剖视图。
图5是装在图3的液滴喷出装置上的液滴喷出头的概略立体图。
图6是沿图5的6-6线的液滴喷出头的概略剖视图。
图7是具备图1的液晶显示装置的液晶电视的立体图。
具体实施例方式
下面，参照图1～6对将本发明具体化的一实施方式进行说明。
首先，对于使用图3所示的液滴喷出装置20制造的液晶显示装置1进行说明。如图1所示，液晶显示装置1包括作为电光面板的液晶面板2和对该液晶面板2照射光(平面光)L的照射装置3。照射装置3沿着与液晶面板2的面垂直的方向(图1中的Z方向)，对该液晶面板2照射光L。液晶面板2具有相互重合的对置基板4和元件基板5，对置基板4与照射装置3对置。
对置基板4为四方板状的无碱玻璃基板，如图2所示，具有与元件基板5对置的面、即对置电极形成面4a。在该对置电极形成面4a上，层叠有对置电极6。对置电极6由例如锡一铟氧化物(ITO)这种透光性导电物质形成。对置电极6与未图示的电源电路电连接，以使从该电源电路向对置电极6供给规定的共用电压。在对置电极6上，层叠有实施了研磨(rubbing)处理等取向处理的取向膜7a。
如图1所示，元件基板5是与对置基板4大致相同大小的四方板状的无碱玻璃基板，具有与对置基板4对置的面、即元件形成面5a。在该元件形成面5a上，相互隔开规定间距而形成有沿图1的X方向延伸的多个扫描线8。各扫描线8与未图示的扫描线驱动电路电连接。对各扫描线8以规定的时序供给对应的扫描信号。
另外，在元件形成面5a上，相互隔开规定间距而形成有沿与所述扫描线8垂直的方向(图1的Y方向)延伸的多个数据线9。各数据线9与未图示的数据线驱动电路电连接。配合对各扫描线8供给扫描信号的时序，对各数据线9供给基于显示数据的数据信号。
由相互交叉的扫描线8和数据线9包围的元件形成面5a上的区域，形成有像素区域10。即，在元件基板5上，n×m个像素区域10配置成矩阵状。在各像素区域10内，形成有像素电极11(参照图2)，同时形成有由薄膜晶体管(TFT)等构成的未图示的控制元件。像素电极11由例如锡一铟氧化物(ITO)这种透光性导电物质形成。像素电极11及控制元件与对应的扫描线8及数据线9连接。
如图2所示，在包含数据线9、扫描线8及像素电极11的层上，层叠有实施了研磨处理等取向处理的取向膜7b。在元件基板5和对置基板4之间配置有具有衬垫12a的密封材12。该密封材12沿对置基板4及元件基板5的外缘延伸，以形成四方框状。密封材12以相当于截面圆形状的衬垫12a的外径的一定的间隔将元件基板5和对置基板4、换言之元件形成面5a和对置电极形成面4a分隔开。
密封材12在元件基板5和对置基板4之间、换言之取向膜7b和取向膜7a之间形成密闭空间。在该密闭空间内，形成充满该密闭空间的由作为液状体的液晶15构成的液晶层15L。
若根据基于所述扫描线驱动电路的线顺次扫描逐个顺次选择扫描线8，则像素区域10内的所述控制元件顺次地只在选择期间中成为接通状态。并且，以控制元件成为接通状态的时序，将从所述数据线驱动电路输出的数据信号经由对应的数据线9及控制元件，输入对应的所述像素电极11。于是，根据像素电极11和对置电极6之间的电位差控制液晶15的取向状态。其结果，根据液晶15的取向状态调制从照射装置3向液晶面板2入射的平面光L，允许或遮断该调制后的光L通过偏光板(未图示)，从而在液晶面板2的元件基板5侧显示期望的图像。
其次，根据图3～图6对用于制造如上所述构成的液晶面板2的液滴喷出装置20进行说明。
图3及图4所示的液滴喷出装置20，是在成为多片(本实施方式中为25片)对置基板4的母材的1片母基板4M上，喷出液晶15形成多个液晶层15L的装置。作为被喷出体(靶)的母基板4M，为大型的四方板状的无碱玻璃基板。还有，如图3所示，在该母基板4M上，在分别形成多个对置基板4的多个区域，利用公知的方法，预先形成对置电极6及取向膜7a(参照图2)以及密封材12。例如，密封材12是采用分配器和丝网印刷技术等，将分散衬垫12a而形成的紫外线硬化性树脂等，沿着对置基板4的形成区域的外缘配置成四方框状而形成。由密封材12区划出的大致四方形状的各区域，成为形成液晶层15L的形成区域S(参照图3)。
如图3所示，液滴喷出装置20具备大致长方体形状的基台21。在该基台21的上面，遍及Y方向的基台21的全长而形成有沿图3中的Y方向延伸的一对导向凹槽22。另外，在基台21上，安装有作为载置台(stage)的基板载置台23。该基板载置台23与未图示的Y轴马达驱动连结。
若向所述Y轴马达输入规定的驱动信号，则Y轴马达正转或反转，基板载置台23沿图3中的Y方向以规定的速度往动或复动。本实施方式中，图3及图4中与基台21最右侧对应的基板载置台23的位置被定义为往动位置(参照实线)，图3及图4中与基台21最左侧对应的基板载置台23的位置被定义为复动位置(参照2点划线)。
在基板载置台23的上面，形成有载置母基板4M的载置面24，母基板4M以其被喷出面4Ma为上侧的状态载置在载置面24上，相对于基板载置台23定位。
在基台21的X方向的两侧，竖立设有一对支承构件26a、26b，在该一对支承构件26a、26b上，架设有沿X方向延伸的导向构件27。在该导向构件27的上侧，配置有作为贮存室的收容罐28。
如图4所示，收容罐28包括具有中空结构的箱体28A和埋设在形成该箱体28A的壁的内部的作为贮存部用加热器的收容罐用加热器28B。箱体28A用以收容所述液晶15。液晶15的粘度在室温环境下高，不过，随着温度升高而下降。因此，液晶15温度越高越具有高的流动性。本实施方式中使用的液晶15，室温环境下具有例如50～100cps的粘度，不过，使其在60℃的温度环境下具有能够形成微小液滴的足够低的粘度。
收容罐用加热器28B，在本实施方式中为公知的棒状发热体，例如，由碳化硅(SiC)构成。另外，收容罐用加热器28B与未图示的电源供给电路电连接，利用由该电源供给电路供给的电力进行加热。在本实施方式中，收容罐用加热器28B控制箱体28A内的液晶15的温度将其加热到60℃。其结果，箱体28A内的液晶15其粘度充分降低而得以流动化。
另外，收容罐28上连接有形成流路的管P。该管P具有挠性，与后述的喷出头30连通。管P将贮存在收容罐28的液晶15向喷出头30供给。
图4中，用圆40围起的放大图表示管P的截面。如该放大图所示，遍及管P的周围整个区域，缠绕着作为流路用加热器的带状管用加热器PA。管用加热器PA，例如为镍铬耐热合金线这种具有挠性的发热体。管用加热器PA与所述电源供给电路电连接，利用由该电源供给电路供给的电力进行发热，经由管P加热液晶15。本实施方式中，管用加热器PA控制流经管P内的液晶15的温度将其加热到60℃。其结果，流经管P内的液晶15，维持其粘度充分降低的状态。
如图3所示，在导向构件27下部，遍及导向构件27的长度方向形成有沿X方向延伸的一对导轨R。在导轨R上，安装有与X轴马达(省略图示)驱动连结、在X方向及X方向的反方向上直线移动的滑架(carriage)29。滑架29的X方向的宽度与母基板4M(被喷出面4Ma)的X方向的宽度大致相同。若向所述X轴马达输入规定的驱动信号，则X轴马达正转或反转，使滑架29沿X方向往动或复动。在本实施方式中，图3中与导向构件27的最左侧对应的滑架29的位置被定义为往动位置(参照实线)，图3中与导向构件27的最右侧对应的滑架29的位置被定义为复动位置(参照2点划线)。
在滑架29的下部，配置有液滴喷出头(以下，简称为“喷出头”)30。图5表示从下侧(基板载置台23侧)观察喷出头30的状态，图5中，朝向上侧的喷出头30的面与母基板4M对置。如图5所示，喷出头30在其下侧、即与母基板4M对置的一侧具备喷嘴板31。在喷嘴板31的下面，开口有沿Z方向贯通该喷嘴板31而延伸的多个喷出喷嘴(以下，简称为“喷嘴”)N，这些喷嘴沿X方向排成一列。还有，在本实施方式中，沿X方向排列的喷嘴N的列的长度Ln与母基板4M的X方向上的宽度基本相等。
如图6所示，喷出头30具有与喷嘴N分别对应的多个(只图示1个)的空腔32。这些空腔32与共用的供给路33连接。该供给路33与所述管P(参照图4)连接，将来自收容罐28的液晶15向供给路33供给。管P如上所述，由管用加热器PA加热，因此，经由同管P向供给路33供给的液晶15处于粘性下降后的状态。
在所述空腔32的上侧，配置有振动板34，并且配置有与空腔32分别对应的多个压电元件35。各压电元件35接收用以驱动该压电元件35的驱动信号，在上下方向(沿Z方向的方向)上伸缩，从而使振动板34在上下方向(沿Z方向的方向)上振动。从而，使各空腔32内的容积扩大缩小，对空腔32内的液晶15施加压力。
如图5所示，喷出头30在其外周具备包围喷嘴板31的喷出头用加热器30H。如图6所示，作为温度控制构件及加热器发挥作用的喷出头用加热器30H，具备发热构件HA和包围该发热构件HA周围的保温构件HB。
发热构件HA在本实施方式中，由公知的棒状发热体构成，例如，由碳化硅(SiC)构成。发热构件HA与所述电源供给电路电连接，利用由该电源供给电路供给的电力而发热。保温构件HB发挥的作用是将发热构件HA产生的热均匀地传递给喷出头30内的液晶15，同时对喷出头30进行保温以避免液晶15的热向外部释放。喷出头用加热器30H对各空腔32内的液晶15进行加热，从而使液晶15的粘度在喷嘴N附近充分降低。
如图6所示，喷出头用加热器30H具有伸出到喷嘴板31的下侧(基板载置台23侧)的部分(伸出部)、换言之具有延伸到喷嘴板31的下侧(基板载置台23侧)的部分(延伸部)30S。延伸部30S包围喷嘴板31，并且比同喷嘴板31更接近母基板4M。
其次，对于使用液滴喷出装置20制造液晶显示装置1的方法进行说明。
首先，如图3所示，在位于往动位置(参照实线)的基板载置台23上，使被喷出面4Ma朝向上侧而配置且固定母基板4M。在该状态下，母基板4M(被喷出面4Ma)离开与导向构件27对置的位置。
另外，驱动所述电源电路，对收容罐用加热器28B、管用加热器PA及发热构件HA供电。其结果，收容罐28、管P及喷出头30内的液晶15分别被加热而被流动化。
然后，驱动所述X轴马达，使滑架29从往动位置(参照图3的实线)向X方向的反方向移动，将喷出头30配置在与母基板4M关于X方向对应的位置。在该状态下，驱动所述Y轴马达，使基板载置台23(母基板4M)沿Y方向移动。
随着基板载置台23的移动，喷出头30的喷嘴N与在母基板4M上沿X方向排列的一列的形成区域S对置。此时，经由大气在以相互接近的状态对置的喷出头30和母基板4M之间发生热交换。但是，喷出头用加热器30H具有比喷嘴板31更向基板载置台23侧延伸的延伸部30S，该延伸部30S包围喷嘴板31，因此能够抑制喷嘴板31附近的热向外部扩散。其结果，能够抑制喷嘴板31的温度变动，将喷嘴板31的温度维持在60℃附近。
在喷出头30的喷嘴N与一列的形成区域S对置时，向对应于各喷嘴N的压电元件35供给驱动信号。其结果，各压电元件35收缩及伸长，对应的空腔32被减压及加压。于是，各喷嘴N内的液晶15的界面(弯液面(meniscus)M)向Z方向及Z方向的反方向振动。此时，液晶15通过加热致使其粘度充分降低，因此流动性良好。从而，液晶15从喷嘴N以微小的液滴D朝向形成区域S喷出，液滴D附着在形成区域S内。
以后，同样地，重复基板载置台23向Y方向的移动和从喷嘴N喷出液滴D，在母基板4M上的全部形成区域S喷出预定量的液晶15。
之后，在具备附着有规定量的液晶15的25处形成区域S的母基板4M上，贴合作为25片元件基板5的母材的母基板(省略图示)，然活进行切割，从而获得25片液晶面板2。然后，在各液晶面板2上安装照射装置3，获得液晶显示装置1。
本实施方式具有以下优点。
(1)在本实施方式中，在喷出头30的外周设置包围喷嘴板31的喷出头用加热器30H。从而，能够在喷嘴N附近维持液晶15粘度充分降低的状态。
(2)喷出头用加热器30H具有比喷嘴板31更向基板载置台23侧延伸的延伸部30S，该延伸部30S包围着喷嘴板31。从而，抑制喷嘴板31附近的热向外部扩散。其结果，喷嘴板31的温度变动、即喷嘴N附近的液晶15的温度变动受到抑制，该液晶15的温度维持在60℃附近。从而，在喷嘴N附近的液晶15的粘度维持充分降低的状态，能够高精度地控制液晶15的液滴D的喷出量。因此，能够形成具有均匀膜厚的液晶层15L，能够获得显示品位出众的液晶显示装置1。
(3)在贮存液晶15的收容罐28的壁内，设置有收容罐用加热器28B。收容罐用加热器28B加热收容罐28内的液晶15以使其粘度充分降低。从而，如果在收容罐28内预先收容有大量的液晶15，则能够始终稳定地向喷出头30供给粘度低且流动性良好的液晶15。
(4)遍及在收容罐28和喷出头30之间延伸的管P的周围整个区域，设置有带状的管用加热器PA。管用加热器PA加热流经管P内的液晶15使其粘度充分降低。从而，液晶15能够从收容罐28顺畅地流向喷出头30，向喷出头30供给粘度低且流动性良好的液晶15。
其次，对于上述液晶显示装置1向电子设备中的应用进行说明。上述液晶显示装置1能够适用于移动型微型计算机、便携电话、数码相机等各种电子设备。当然，该液晶显示装置1并不限定于移动型电子设备等比较小型的电子设备，也能够适用于比较大型的电子设备。
图7是应用了上述液晶显示装置1的液晶电视50的立体图。该液晶电视50具备搭载了液晶显示装置1的大型电视用的显示单元51、扬声器52和多个操作按钮53。采用了如上所述制造的液晶显示装置1的显示单元51具备具有均匀膜厚的液晶层15L(参照图1)，因此，能够显示无辉度不匀的显示品位出众的图像。
还有，上述实施方式可以如以下变更。
上述实施方式中，是使用液滴喷出装置20来形成液晶显示装置1的液晶层15L，不过，并不限定于此。例如，也可以在形成扫描线8和数据线9这种导体层、或绝缘层时，使用液晶喷出装置20。总之，只要是在室温环境下以液滴的方式喷出高粘度的液状体从而形成的构件，就可采用上述实施方式的液滴喷出装置20来形成。
上述实施方式中，是在收容罐28、管P及喷出头30中分别设置了收容罐用加热器28B、管用加热器PA及发热构件HA，不过，例如也可以只在收容罐28中设置加热器28B。这样一来，能够简化液晶显示装置1的结构。
上述实施方式中，是在收容罐28、管P及喷出头30中分别设置了加热器28B、PA、30H，不过，也可分别设置能够加热及冷却液晶15的温度控制构件。这样一来，能够更加高精度地控制液晶15的温度。
也可以用分别不同的温度加热收容罐28、管P及喷出头30内的液晶15。例如，可以对收容罐用加热器28B、管用加热器PA及发热构件HA供电，以使液晶15的温度按照收容罐28、管P及喷出头30的顺序降低。此时，向发热构件HA供电的程度只要达到能够充分确保喷出头30内的液晶15的流动性即可。
上述实施方式中，是在用于对置基板4的母基板4M上形成密封材12(形成区域S)，将液晶15的液滴D喷出到母基板4M。但是，并不限定于此，也可以在用于元件基板5的母基板上形成密封材12(形成区域S)，将液晶15的液滴D喷出到该用于元件基板5的母基板。
上述实施方式中，作为用以喷出液晶15的喷出部，采用了压电元件35。但是，并不限定于此，例如可以采用电阻加热元件作为喷出部。电阻加热元件通过加热而在空腔32内产生气泡，利用该气泡对空腔32内加压。或者，也可以由对供给到分配器的空气进行加压的加压泵构成喷出部，对液晶15(液状体)进行加压并将其喷出。
上述实施方式中，液滴喷出头30的喷出喷嘴N形成液晶喷出口。并不限定于此，例如也可以空气式分配器的喷出喷嘴形成液晶喷出口。
上述实施方式中，对用于对置基板4的母基板4M上的多个形成区域S喷出了液晶15(液滴D)。并不限定于此，可以采用对具有1个形成区域S的基板(对置基板4)喷出液滴D的结构。
上述实施方式的液滴喷出装置20，使用于喷出作为液状体的液晶、制造液晶显示装置1。但是，并不限定于此，例如，也可以采用喷出作为液状体的金属墨水的液滴喷出装置，形成液晶显示装置1或除此以外的显示装置的各种金属布线。作为液晶显示装置1以外的显示装置，例如是具备具有平面状电子发射元件的电场效应型装置(FED或SED等)的显示装置。电场效应型装置向萤光物质照射从电子发射元件发射的电子，使同萤光物质发光。
权利要求
1.一种液滴喷出装置，是朝向靶喷出液状体的液滴喷出装置，其特征在于，具备贮存液状体的贮存室；载置所述靶的载置台；和与所述载置台对置配置的喷出头，该喷出头及所述载置台中的至少一个可相对于另一个移动，喷出头具有形成有喷嘴的喷嘴板，喷出头对从所述贮存室供给的液状体进行加压，从喷嘴朝向所述靶喷出该液状体，所述液滴喷出装置具备设置在所述喷出头的周围用于控制所述液状体的温度的温度控制构件，该温度控制构件具有比所述喷嘴板更向所述载置台侧延伸的延伸部。
2.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述温度控制构件包括加热器。
3.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述延伸部包围所述喷嘴板。
4.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述贮存室具备加热所述液状体的加热器。
5.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，还具备将所述液状体从所述贮存室引导至所述喷出头的流路，所述流路具备对流经该流路内的所述液状体进行加热的加热器。
6.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述液状体为液晶。
7.一种电光面板，其特征在于，其使用权利要求1～6中任一项所述的液滴喷出装置而制造。
8.一种电子设备，其特征在于，其具备权利要求7所述的电光面板。
全文摘要
本发明提供一种液滴喷出装置，具备贮存液晶的收容罐、载置母基板的基板载置台和与基板载置台对置配置的喷出头。喷出头及基板载置台可相互相对移动。喷出头具有形成有喷嘴的喷嘴板。喷出头对从收容罐供给的液晶进行加压，从喷嘴朝向母基板喷出该液晶。在喷出头周围，设有用于控制液晶的温度的喷出头用加热器。喷出头用加热器具有比喷嘴板更向基板载置台侧延伸的延伸部，该延伸部包围喷嘴板。因此，在喷嘴附近能够维持液晶的粘度充分降低的状态。
文档编号G02F1/1341GK1988964SQ20068000044
公开日2007年6月27日 申请日期2006年5月23日 优先权日2005年5月23日
发明者春日治 申请人:精工爱普生株式会社