膜形成方法および電気光学装置
【課題】膜形成時の材料液の外縁部への移動を防止し、外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなることを防止できる膜形成方法および表示品質の高い電気光学装置を提供する。
【解決手段】塗布領域ＬＡに枠状の隔壁１１を形成する隔壁形成工程と、塗布領域ＬＡに材料液Ｌを塗布する材料液塗布工程と、材料液ＬＡを乾燥させる乾燥工程と、を有し、隔壁形成工程において、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２ｂを形成し、隔壁１１の高さｈが材料液Ｌの塗布時の膜厚Ｔよりも小さくかつ乾燥後の膜１６の膜厚ｔ以上となるように形成することを特徴とする。
【解決手段】塗布領域ＬＡに枠状の隔壁１１を形成する隔壁形成工程と、塗布領域ＬＡに材料液Ｌを塗布する材料液塗布工程と、材料液ＬＡを乾燥させる乾燥工程と、を有し、隔壁形成工程において、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２ｂを形成し、隔壁１１の高さｈが材料液Ｌの塗布時の膜厚Ｔよりも小さくかつ乾燥後の膜１６の膜厚ｔ以上となるように形成することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、膜形成方法および電気光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板に溶液を塗布したときにそのパターンの外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなるのを防止する技術が知られている。この技術は、ノズルから基板の幅方向の端部に噴射塗布される溶液の量が、端部よりも幅方向の内方に噴射塗布される量の方が多くなるようにするものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２８９２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術では、パターン外縁部の塗布量を削減すると、外縁部が中央部よりも乾燥しやすくなり、パターンを乾燥させる際に、パターン外縁部の溶液の濃度がパターン中央部の溶液の濃度よりも上昇してしまう。パターン内でこのような濃度の勾配を生じると、その勾配を埋めるために溶液中の溶媒が中央部から外縁部に移動するという課題がある。このため、パターン外縁部の塗布量を削減することで、かえって外縁部の厚さが他の部分よりも厚くなってしまうという問題がある。
【０００４】
すなわち、図８（ａ）に示すように、基材ＢＭ上に材料液Ｌを塗布して乾燥させると、外縁ＬＥ側が中央Ｃ側よりも乾燥しやすいため、材料液Ｌの外縁ＬＥ側の溶質の濃度が中央Ｃ側の濃度よりも上昇してしまう。そして、材料液Ｌ中の溶媒が濃度の勾配を埋めるために外縁ＬＥ側に矢印Ｓに示すように移動する。これにより、図８（ｂ）に示すように、膜Ｆの外縁部の厚さＴ１がその他の部分の膜厚ｔよりも厚くなってしまう。例えば、膜Ｆの膜厚ｔを約０．３μｍ〜１．２μｍの範囲とすると、外縁部の膜厚Ｔ１は、例えば、約３μｍ〜５μｍ程度の範囲である。また、膜厚Ｔ１がその他の部分の膜厚ｔよりも大きくなる外縁部の幅Ｗ１は、例えば、約１ｍｍ程度以下の範囲である。
【０００５】
また、液晶装置等の電気光学装置の基板上に形成される膜において、膜の外縁部が厚くなると電気光学装置の表示不良が発生し表示品質を低下させる要因となる。
【０００６】
そこで、この発明は、膜形成時の材料液の外縁部への移動を防止し、外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなることを防止できる膜形成方法および表示品質の高い電気光学装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の膜形成方法は、基材の塗布領域に材料液を塗布し、乾燥させて膜を形成する膜形成方法であって、前記塗布領域に枠状の隔壁を形成する隔壁形成工程と、前記塗布領域に前記材料液を塗布する材料液塗布工程と、前記材料液を乾燥させる乾燥工程と、を有し、前記隔壁形成工程において、前記塗布領域の外縁よりも前記塗布領域の中央側に前記隔壁の前記中央側の側面を形成し、前記隔壁の高さが前記材料液の塗布時の膜厚よりも小さくかつ乾燥後の前記膜の膜厚以上となるように形成することを特徴とする。
【０００８】
このように形成することで、膜の材料液を基材上の塗布領域に塗布して乾燥させると、溶媒の蒸発により材料液の膜厚が徐々に減少していく。そして、材料液の塗布時には材料液中に浸漬されていた隔壁が、やがて材料液の膜厚と等しい高さとなり、材料液の表面に達する。これにより、材料液は、隔壁によって、隔壁の外側の塗布領域の外縁側と、隔壁によって囲まれた塗布領域の中央側とに分断される。材料液の溶媒がさらに蒸発していくと、材料液の膜厚は隔壁の高さよりも減少し、材料液の溶質の濃度が上昇していく。材料液は、塗布領域の外縁に近いほど乾燥しやすく、塗布領域の中央部ほど乾燥しにくい。そのため、塗布領域の外縁部の材料液の溶質の濃度が中央部の濃度よりも上昇し、塗布領域の外縁部と中央部との間に濃度の勾配が発生する。このとき、材料液の外縁部と中央部とが隔壁により分断されているので、材料液の溶質の濃度が低い塗布領域の中央部から、溶質の濃度が高い外縁部への溶媒の移動が、隔壁によって規制される。したがって、膜形成時に材料液中の溶媒が中央部から外縁部に移動することを防止し、外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなることを防止できる。また、これにより、材料液塗布後に平坦性を確保するためのレベリングの時間を十分に確保することができ、膜の平坦性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の膜形成方法は、前記隔壁形成工程において、前記中央側から前記外縁側へ複数の前記隔壁を多重に形成することを特徴とする。
【００１０】
このように形成することで、乾燥工程において、材料液は塗布領域の中央部から外縁部までの間が、単一の隔壁を形成する場合と比較して、より多くの領域に分断される。これにより、各領域に分断された材料液の外縁部側と中央部側との間の乾燥のしやすさをより近い状態にすることができ、分断された領域内での外縁部側と中央部側との間に濃度の勾配が発生することが防止できる。したがって、膜形成時に材料液中の溶媒が塗布領域の中央部から外縁部に移動することをより効果的に防止して膜厚をより均一にすることができ、外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなることをより確実に防止できる。
【００１１】
また、本発明の膜形成方法は、前記隔壁形成工程において、前記材料液を塗布して乾燥させ、前記材料液からなる前記隔壁を形成することを特徴とする。
【００１２】
このように形成することで、膜と同様の材料を用い、膜の形成と同様の装置及び方法により隔壁を形成することができ、隔壁を形成するための新たな装置や新たな材料を必要としない。したがって、膜の形成を容易にして生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の膜形成方法は、前記材料液塗布工程において、液滴吐出法を用いて前記材料液を塗布することを特徴とする。
【００１４】
このように形成することで、基材上の塗布領域に材料液を均一かつ正確に塗布することができる。
【００１５】
また、本発明の膜形成方法は、前記膜は、液晶分子の配向を規制する配向膜であることを特徴とする。
【００１６】
このように形成することで、配向膜の膜厚を均一にすることができ、配向膜を用いた製品の品質を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置は、対向する一対の基板間に電気光学材料が挟持されてなる電気光学装置であって、前記基板の前記電気光学材料側の面に、上記のいずれかに記載の膜形成方法により前記膜が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
このように構成することで、基板の電気光学材料側の面に形成された膜は、膜厚が均一で平坦な膜となるので、基板間の間隔を一定にすることができ、電気光学装置の表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第一実施形態＞
次に、この発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、電気光学装置の一例として、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を画素スイッチング素子として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置を説明する。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００２０】
（液晶装置）
図１（ａ）は、本実施形態の液晶装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図２は、液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、液晶装置１００は、シール材５２によって貼り合わされたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを有する。シール材５２は対向基板２０の外周に沿って平面視略矩形の枠状に設けられており、このシール材５２によって区画された領域に液晶が封入されている。シール材５２の形成領域の内側には、遮光性材料からなる平面視略矩形で枠状の遮光膜５３が形成されている。そして、この遮光膜５３の内側の領域が画像表示領域１０ａとなっている。シール材５２の形成領域の外側には、データ線駆動回路２０１及び外部回路実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の１辺（図示下辺）に沿って形成されており、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路２０４，２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る１辺（図示上辺）には、画像表示領域１０ａの両側の走査線駆動回路２０４，２０４間を接続する複数の配線２０５が形成されている。また、対向基板２０の各角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の電気的導通をとるための導電粒子である基板間導通材２０６が配設されている。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０とそれに対向する対向基板２０はシール材５２によって貼り合わされている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間のシール材５２によって区画された領域内に、液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０の内面側（液晶層５０側）には画素電極９が形成されており、さらに画素電極９を覆って液晶分子の配向を規制する配向膜１６が形成されている。他方、対向基板２０の内面側（液晶層５０側）には、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線、走査線、画素スイッチング用ＴＦＴ（後述）の形成領域に対向して、平面視格子状の遮光膜２３が形成されている。また、遮光膜２３を覆って対向基板２０の全面に対向電極２１が形成されており、さらに対向電極２１を覆って配向膜２２が形成されている。ここで、配向膜１６，２２は、例えば、ポリイミドによって形成されている。また、配向膜１６，２２は、例えば、約０．３μｍ〜１．２μｍ程度の範囲の膜厚に形成されている。
【００２３】
シール材５２の内側（画像表示領域１０ａ側）で、配向膜１６，２２の外縁部には、ＴＦＴアレイ基板１０および対向基板２０上に、凸状の隔壁１１，２４が形成されている。隔壁１１，２４は、平面視略矩形状に形成された配向膜１６，２２の外縁１６ｅ，２２ｅに沿って形成され、図１（ａ）に示すように、平面視略矩形の枠状に形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０および対向基板２０上には、複数の隔壁１１，２４が形成されている。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）では、図面を見やすくするため、複数の隔壁１１，２４を２つに省略して表している。
【００２４】
隔壁１１，２４は、平面視矩形状に形成された配向膜１６，２２の形成領域の中央側（中心線ＣＬ側）から配向膜１６，２２の形成領域の外縁１６ｅ，２２ｅ側へ多重に形成されている。また、多重に形成された隔壁１１，２４のうち、最外周に形成された隔壁１１，２４、またはその内側に形成された隔壁１１，２４の中心線ＣＬ側の側面が配向膜１６，２２の外縁１６ｅ，２２ｅよりも中央側（中心線ＣＬ側）に位置し、高さが配向膜１６，２２の膜厚以上となるように形成されている。
【００２５】
また、液晶装置１００の画像表示領域１０ａにおいては、図２に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００２６】
画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図１（ｂ）に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。また、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。また、蓄積容量６０は容量線３ｂの一部により構成されている。
【００２７】
［配向膜形成方法］
次に、本発明の膜形成方法について、本実施形態の液晶装置１００の配向膜１６，２２の形成方法を例に挙げて説明する。ここでは、ＴＦＴアレイ基板１０上に材料液を塗布し、乾燥させて配向膜１６を形成する方法について説明する。また、以下の説明では、配向膜１６の形成工程を中心に説明し、その他の工程の説明は適宜省略する。なお、配向膜１６の形成工程以外の工程については、公知のものを採用することができる。
【００２８】
（隔壁形成工程）
まず、ＴＦＴアレイ基板１０上に、上述のＴＦＴ３０、走査線３ａ、容量線３ｂ、データ線６ａ、および画素電極９等を形成した後、平面視矩形で枠状の隔壁１１を形成する。
図３および図４に示すように、配向膜１６の材料であるポリイミドを含む材料液Ｌを塗布するための塗布領域ＬＡの外縁部に複数の隔壁１１を形成する。塗布領域ＬＡの中央Ｃは、ＴＦＴアレイ基板１０の画像表示領域１０ａの中心と略一致し、外縁ＬＥは後の工程で形成されるシール材５２の内縁に沿って規定されている。
【００２９】
隔壁１１の形成方法としては、液滴吐出法を用いることができる。具体的には、ＴＦＴアレイ基板１０上の隔壁１１の形成領域に、配向膜１６の材料液Ｌを液滴吐出ヘッド（図示省略）から液滴として吐出して塗布する。次いで、塗布した材料液Ｌを乾燥させて隔壁１１を形成する。これにより、配向膜１６と同一の材料液Ｌからなる隔壁１１が形成される。このとき、材料液Ｌを塗布して乾燥させた後、例えば、エッチング法等により加工して隔壁１１を所望の形状およびパターンに成形してもよい。
【００３０】
本実施形態では、液滴吐出法を用いて、第一隔壁１１ａ、第二隔壁１１ｂおよび第三隔壁１１ｃの３つの隔壁１１を、塗布領域ＬＡの中央Ｃ側から外縁ＬＥ側へ三重に形成する。このとき、最外周の第三隔壁１１ｃ上に塗布領域ＬＡの外縁ＬＥが位置し、第三隔壁１１ｃの内側の第二隔壁１１ｂの側面１２ｂが、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に位置するように形成する。
【００３１】
また、隔壁１１の高さｈは、図４に示すように、配向膜１６の材料液Ｌの塗布時の膜厚Ｔよりも小さく、かつ、形成後の配向膜１６の膜厚ｔ以上となるように形成する。ここで、材料液Ｌの塗布時の膜厚Ｔは、例えば、約２μｍ〜３μｍ程度の範囲内であり、乾燥後の配向膜１６の膜厚ｔは、例えば、約０．３〜１．２ｍｍ程度の範囲内である。また、隔壁１１の高さｈは、液晶装置１００のセルギャップよりも小さくなるように形成する。
【００３２】
（材料液塗布工程）
次に、塗布領域ＬＡに材料液Ｌを、例えば、インクジェットヘッドを用いた液滴吐出法により塗布する。これにより、図３および図４に示すように、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂが、材料液Ｌに浸漬した状態となる。また、材料液Ｌの外縁ＬＥが第三隔壁１１ｃ上に位置して接した状態となる。ここで、塗布時の材料液Ｌのポリイミド等の溶質の濃度は、例えば、約５％程度である。
【００３３】
（乾燥工程）
次に、塗布領域ＬＡの材料液Ｌを乾燥させる。材料液Ｌを乾燥させると、材料液Ｌの溶媒の蒸発により、材料液Ｌの膜厚Ｔが徐々に減少していく。そして、材料液Ｌの塗布時には材料液Ｌ中に浸漬されていた第一隔壁１１ａ、第二隔壁１１ｂの高さｈが、やがて材料液Ｌの膜厚Ｔと等しくなり、材料液Ｌの表面に達する。
これにより、材料液Ｌは、図５に示すように、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂによって、複数の領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に分断される。
【００３４】
材料液Ｌの溶媒がさらに蒸発していくと、材料液Ｌの膜厚Ｔは隔壁１１の高さｈよりも減少し、材料液Ｌの溶質の濃度が上昇していく。このとき、材料液Ｌは、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側の領域ＬＡ３ほど乾燥しやすく、塗布領域ＬＡの中央Ｃ側の領域ＬＡ１ほど乾燥しにくい。そのため、領域ＬＡ３の材料液Ｌの溶質の濃度が領域ＬＡ１の濃度よりも上昇し、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間に濃度の勾配が発生する。このとき、材料液Ｌの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側とが、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂにより分断されているので、材料液Ｌの溶質の濃度が低い中央Ｃ側の領域ＬＡ１,ＬＡ２から、溶質の濃度が高い外縁ＬＥ側の領域ＬＡ２，ＬＡ３への溶媒の移動が、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂによって規制される。
【００３５】
したがって、本実施形態によれば、配向膜１６の形成時に材料液Ｌ中の溶媒が中央Ｃ側から外縁ＬＥ側に移動することを防止し、配向膜１６の外縁部の膜厚ｔが他の部分よりも厚くなることを防止できる。また、これにより、材料液Ｌの塗布後に平坦性を確保するためのレベリングの時間を十分に確保することができ、配向膜１６の平坦性を向上させることができる。
【００３６】
また、複数の隔壁１１を多重に形成することで、乾燥工程において、材料液Ｌは塗布領域ＬＡの中央Ｃ側から外縁ＬＥ側までの間が、単一の隔壁１１を形成する場合と比較して、より多くの領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に分断される。これにより、各領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に分断された材料液Ｌの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間の乾燥のしやすさをより近い状態にすることができ、分断された各領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３内での外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間に濃度の勾配が発生することが防止できる。したがって、配向膜１６の形成時に材料液Ｌ中の溶媒が塗布領域ＬＡの中央Ｃ側から外縁ＬＥ側に移動することをより効果的に防止して膜厚ｔをより均一にすることができ、外縁部の膜厚ｔが他の部分よりも厚くなることをより確実に防止できる。
【００３７】
また、上述のように複数の隔壁１１を多重に形成する場合に、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥが最外周の第三隔壁１１ｃ上に位置するように第三隔壁１１ｃを形成し、外縁ＬＥが第三隔壁１１ｃに接した状態となるように材料液Ｌを塗布することで、材料液Ｌの外縁ＬＥが第三隔壁１１ｃを超えることを防止し、配向膜１６の外縁１６ｅを第三隔壁１１ｃによって規定することができる。
【００３８】
また、配向膜１６の材料液Ｌを用いて隔壁１１を形成することで、配向膜１６の形成と同様の装置及び方法により隔壁１１を形成することができ、隔壁１１を形成するための新たな装置や新たな材料を必要としない。したがって、配向膜１６の形成を容易にして生産性を向上させることができる。
【００３９】
また、材料液Ｌを液滴吐出法により塗布することで、ＴＦＴアレイ基板１０上の塗布領域ＬＡに材料液Ｌを均一かつ正確に塗布することができる。
また、上述の配向膜１６の形成方法と同様に、対向基板２０上に配向膜２２を形成することで、配向膜２２の膜厚を均一にして平坦性を向上させることができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、配向膜１６の平坦性を向上させ、膜厚ｔを均一にして配向膜１６の品質を向上させることができる。したがって、配向膜１６を用いた液晶装置１００の品質を向上させることができる。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側の面に形成された配向膜１６は、膜厚ｔが均一で平坦な膜となるので、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔を一定にすることができ、液晶装置１００の表示品質を向上させることができる。
【００４１】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１〜図４を援用し、図６を用いて説明する。本実施形態はＴＦＴアレイ基板１０上に単一の隔壁１１が形成されている点で上述の第一実施形態と異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４２】
（隔壁形成工程）
図６に示すように、第一実施形態と同様にＴＦＴアレイ基板１０上に単一の隔壁１１を形成する。このとき、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２が塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に位置するように形成する。
【００４３】
（材料液塗布工程）
次に、第一実施形態と同様に材料液Ｌを塗布領域ＬＡに塗布する。
【００４４】
（乾燥工程）
次に、塗布領域ＬＡの材料液Ｌを第一実施形態と同様に乾燥させる。これにより、材料液Ｌは、図６に示すように、隔壁１１によって、塗布領域ＬＡの中央Ｃ側の領域ＬＡ１と、外縁ＬＥ側の領域ＬＡ２に分断される。
材料液Ｌの溶媒がさらに蒸発していくと、領域ＬＡ２の材料液Ｌの溶質の濃度が領域ＬＡ１の濃度よりも上昇し、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間に濃度の勾配が発生する。このとき、材料液Ｌの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側とが隔壁１１により分断されているので、材料液Ｌの溶質の濃度が低い中央Ｃ側の領域ＬＡ１から、溶質の濃度が高い外縁ＬＥ側の領域ＬＡ２への溶媒の移動が、隔壁１１によって規制される。
【００４５】
したがって、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果が得られるだけでなく、隔壁の形成を容易にし、生産性を向上させることができる。
【００４６】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図１〜図４を援用し、図７を用いて説明する。本実施形態は隔壁１１の幅が拡大され、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥが隔壁１１上に形成されている点で上述の第二実施形態と異なっている。その他の点は第二実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４７】
（隔壁形成工程）
図７に示すように、第二実施形態と同様にＴＦＴアレイ基板１０上に単一の隔壁１１を形成する。このとき、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２が塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に位置するように形成する。また、隔壁１１の幅Ｗを、配向膜１６の外縁部の平坦化したい幅に対応させて形成する。ここでは、例えば、幅Ｗを約１．０ｍｍ以下に形成する。
【００４８】
（材料液塗布工程）
次に、第二実施形態と同様に材料液Ｌを塗布領域ＬＡに塗布する。
【００４９】
（乾燥工程）
次に、塗布領域ＬＡの材料液Ｌを第二実施形態と同様に乾燥させる。これにより、材料液Ｌは、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側の表面付近から乾燥する。このため、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２と外縁ＬＥとの間の領域ＬＡ２が最も早く乾燥し、領域ＬＡ２に配向膜が形成される。このとき、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２よりも中央Ｃ側の領域ＬＡ１のＴＦＴアレイ基板１０側の材料液Ｌは、まだ乾燥が十分ではなく、溶媒が蒸発せずに残っている。このため、溶質の濃度の高い外縁ＬＥ側に溶媒が移動しようとする。
【００５０】
しかし、領域ＬＡ１と領域ＬＡ２との間には、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２が形成され、領域ＬＡ２の材料液Ｌは乾燥してすでに配向膜１６が形成されているので、ＴＦＴアレイ基板１０側の溶媒の移動は、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２と領域ＬＡ２の配向膜１６によって規制される。
したがって、本実施形態によれば、第二実施形態と同様に配向膜１６を平坦化することができる。
【００５１】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、形成する膜は配向膜でなくてもよい。例えば、レジスト膜や、液晶装置の層間膜等、平坦性が求められる膜の形成に本発明の膜形成方法を用いることができる。
また、隔壁および配向膜の材料液の塗布方法は液滴吐出法に限られない。例えば、ディスペンサー等を用いて材料液を塗布してもよい。
また、隔壁は、膜と異なる材料により形成してもよい。例えば、基板をフォトリソグラフィ法やエッチング法等により加工してもよい。また、基板上に形成する配線やＴＦＴの形成工程において、これらと同様の材質により隔壁を形成してもよい。これにより、隔壁の形成を配線やＴＦＴと一括して形成することができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）は本発明の第一実施形態に係る液晶装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る液晶装置の等価回路図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る配向膜形成方法を説明する部分拡大平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る図５に相当する断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る図５に相当する断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、従来の配向膜形成方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ ＴＦＴアレイ基板（基材、基板）、１１ 隔壁、１１ａ 第一隔壁（隔壁）、
１１ｂ 第二隔壁（隔壁）、１１ｃ 第三隔壁（隔壁）、１２，１２ｂ 側面、１６ 配向膜（膜）、２０ 対向基板（基材、基板）、２２ 配向膜（膜）、２４ 隔壁、５０ 液晶層（電気光学材料）、１００ 液晶装置（電気光学装置）、Ｃ 中央、ｈ 高さ、Ｌ 材料液、ＬＥ 外縁、ＬＡ 塗布領域、Ｔ 膜厚、ｔ 膜厚
【技術分野】
【０００１】
この発明は、膜形成方法および電気光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板に溶液を塗布したときにそのパターンの外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなるのを防止する技術が知られている。この技術は、ノズルから基板の幅方向の端部に噴射塗布される溶液の量が、端部よりも幅方向の内方に噴射塗布される量の方が多くなるようにするものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２８９２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術では、パターン外縁部の塗布量を削減すると、外縁部が中央部よりも乾燥しやすくなり、パターンを乾燥させる際に、パターン外縁部の溶液の濃度がパターン中央部の溶液の濃度よりも上昇してしまう。パターン内でこのような濃度の勾配を生じると、その勾配を埋めるために溶液中の溶媒が中央部から外縁部に移動するという課題がある。このため、パターン外縁部の塗布量を削減することで、かえって外縁部の厚さが他の部分よりも厚くなってしまうという問題がある。
【０００４】
すなわち、図８（ａ）に示すように、基材ＢＭ上に材料液Ｌを塗布して乾燥させると、外縁ＬＥ側が中央Ｃ側よりも乾燥しやすいため、材料液Ｌの外縁ＬＥ側の溶質の濃度が中央Ｃ側の濃度よりも上昇してしまう。そして、材料液Ｌ中の溶媒が濃度の勾配を埋めるために外縁ＬＥ側に矢印Ｓに示すように移動する。これにより、図８（ｂ）に示すように、膜Ｆの外縁部の厚さＴ１がその他の部分の膜厚ｔよりも厚くなってしまう。例えば、膜Ｆの膜厚ｔを約０．３μｍ〜１．２μｍの範囲とすると、外縁部の膜厚Ｔ１は、例えば、約３μｍ〜５μｍ程度の範囲である。また、膜厚Ｔ１がその他の部分の膜厚ｔよりも大きくなる外縁部の幅Ｗ１は、例えば、約１ｍｍ程度以下の範囲である。
【０００５】
また、液晶装置等の電気光学装置の基板上に形成される膜において、膜の外縁部が厚くなると電気光学装置の表示不良が発生し表示品質を低下させる要因となる。
【０００６】
そこで、この発明は、膜形成時の材料液の外縁部への移動を防止し、外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなることを防止できる膜形成方法および表示品質の高い電気光学装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の膜形成方法は、基材の塗布領域に材料液を塗布し、乾燥させて膜を形成する膜形成方法であって、前記塗布領域に枠状の隔壁を形成する隔壁形成工程と、前記塗布領域に前記材料液を塗布する材料液塗布工程と、前記材料液を乾燥させる乾燥工程と、を有し、前記隔壁形成工程において、前記塗布領域の外縁よりも前記塗布領域の中央側に前記隔壁の前記中央側の側面を形成し、前記隔壁の高さが前記材料液の塗布時の膜厚よりも小さくかつ乾燥後の前記膜の膜厚以上となるように形成することを特徴とする。
【０００８】
このように形成することで、膜の材料液を基材上の塗布領域に塗布して乾燥させると、溶媒の蒸発により材料液の膜厚が徐々に減少していく。そして、材料液の塗布時には材料液中に浸漬されていた隔壁が、やがて材料液の膜厚と等しい高さとなり、材料液の表面に達する。これにより、材料液は、隔壁によって、隔壁の外側の塗布領域の外縁側と、隔壁によって囲まれた塗布領域の中央側とに分断される。材料液の溶媒がさらに蒸発していくと、材料液の膜厚は隔壁の高さよりも減少し、材料液の溶質の濃度が上昇していく。材料液は、塗布領域の外縁に近いほど乾燥しやすく、塗布領域の中央部ほど乾燥しにくい。そのため、塗布領域の外縁部の材料液の溶質の濃度が中央部の濃度よりも上昇し、塗布領域の外縁部と中央部との間に濃度の勾配が発生する。このとき、材料液の外縁部と中央部とが隔壁により分断されているので、材料液の溶質の濃度が低い塗布領域の中央部から、溶質の濃度が高い外縁部への溶媒の移動が、隔壁によって規制される。したがって、膜形成時に材料液中の溶媒が中央部から外縁部に移動することを防止し、外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなることを防止できる。また、これにより、材料液塗布後に平坦性を確保するためのレベリングの時間を十分に確保することができ、膜の平坦性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の膜形成方法は、前記隔壁形成工程において、前記中央側から前記外縁側へ複数の前記隔壁を多重に形成することを特徴とする。
【００１０】
このように形成することで、乾燥工程において、材料液は塗布領域の中央部から外縁部までの間が、単一の隔壁を形成する場合と比較して、より多くの領域に分断される。これにより、各領域に分断された材料液の外縁部側と中央部側との間の乾燥のしやすさをより近い状態にすることができ、分断された領域内での外縁部側と中央部側との間に濃度の勾配が発生することが防止できる。したがって、膜形成時に材料液中の溶媒が塗布領域の中央部から外縁部に移動することをより効果的に防止して膜厚をより均一にすることができ、外縁部の膜厚が他の部分よりも厚くなることをより確実に防止できる。
【００１１】
また、本発明の膜形成方法は、前記隔壁形成工程において、前記材料液を塗布して乾燥させ、前記材料液からなる前記隔壁を形成することを特徴とする。
【００１２】
このように形成することで、膜と同様の材料を用い、膜の形成と同様の装置及び方法により隔壁を形成することができ、隔壁を形成するための新たな装置や新たな材料を必要としない。したがって、膜の形成を容易にして生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の膜形成方法は、前記材料液塗布工程において、液滴吐出法を用いて前記材料液を塗布することを特徴とする。
【００１４】
このように形成することで、基材上の塗布領域に材料液を均一かつ正確に塗布することができる。
【００１５】
また、本発明の膜形成方法は、前記膜は、液晶分子の配向を規制する配向膜であることを特徴とする。
【００１６】
このように形成することで、配向膜の膜厚を均一にすることができ、配向膜を用いた製品の品質を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置は、対向する一対の基板間に電気光学材料が挟持されてなる電気光学装置であって、前記基板の前記電気光学材料側の面に、上記のいずれかに記載の膜形成方法により前記膜が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
このように構成することで、基板の電気光学材料側の面に形成された膜は、膜厚が均一で平坦な膜となるので、基板間の間隔を一定にすることができ、電気光学装置の表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第一実施形態＞
次に、この発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、電気光学装置の一例として、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を画素スイッチング素子として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置を説明する。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００２０】
（液晶装置）
図１（ａ）は、本実施形態の液晶装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図２は、液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、液晶装置１００は、シール材５２によって貼り合わされたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを有する。シール材５２は対向基板２０の外周に沿って平面視略矩形の枠状に設けられており、このシール材５２によって区画された領域に液晶が封入されている。シール材５２の形成領域の内側には、遮光性材料からなる平面視略矩形で枠状の遮光膜５３が形成されている。そして、この遮光膜５３の内側の領域が画像表示領域１０ａとなっている。シール材５２の形成領域の外側には、データ線駆動回路２０１及び外部回路実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の１辺（図示下辺）に沿って形成されており、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路２０４，２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る１辺（図示上辺）には、画像表示領域１０ａの両側の走査線駆動回路２０４，２０４間を接続する複数の配線２０５が形成されている。また、対向基板２０の各角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の電気的導通をとるための導電粒子である基板間導通材２０６が配設されている。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０とそれに対向する対向基板２０はシール材５２によって貼り合わされている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間のシール材５２によって区画された領域内に、液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０の内面側（液晶層５０側）には画素電極９が形成されており、さらに画素電極９を覆って液晶分子の配向を規制する配向膜１６が形成されている。他方、対向基板２０の内面側（液晶層５０側）には、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線、走査線、画素スイッチング用ＴＦＴ（後述）の形成領域に対向して、平面視格子状の遮光膜２３が形成されている。また、遮光膜２３を覆って対向基板２０の全面に対向電極２１が形成されており、さらに対向電極２１を覆って配向膜２２が形成されている。ここで、配向膜１６，２２は、例えば、ポリイミドによって形成されている。また、配向膜１６，２２は、例えば、約０．３μｍ〜１．２μｍ程度の範囲の膜厚に形成されている。
【００２３】
シール材５２の内側（画像表示領域１０ａ側）で、配向膜１６，２２の外縁部には、ＴＦＴアレイ基板１０および対向基板２０上に、凸状の隔壁１１，２４が形成されている。隔壁１１，２４は、平面視略矩形状に形成された配向膜１６，２２の外縁１６ｅ，２２ｅに沿って形成され、図１（ａ）に示すように、平面視略矩形の枠状に形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０および対向基板２０上には、複数の隔壁１１，２４が形成されている。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）では、図面を見やすくするため、複数の隔壁１１，２４を２つに省略して表している。
【００２４】
隔壁１１，２４は、平面視矩形状に形成された配向膜１６，２２の形成領域の中央側（中心線ＣＬ側）から配向膜１６，２２の形成領域の外縁１６ｅ，２２ｅ側へ多重に形成されている。また、多重に形成された隔壁１１，２４のうち、最外周に形成された隔壁１１，２４、またはその内側に形成された隔壁１１，２４の中心線ＣＬ側の側面が配向膜１６，２２の外縁１６ｅ，２２ｅよりも中央側（中心線ＣＬ側）に位置し、高さが配向膜１６，２２の膜厚以上となるように形成されている。
【００２５】
また、液晶装置１００の画像表示領域１０ａにおいては、図２に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００２６】
画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図１（ｂ）に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。また、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。また、蓄積容量６０は容量線３ｂの一部により構成されている。
【００２７】
［配向膜形成方法］
次に、本発明の膜形成方法について、本実施形態の液晶装置１００の配向膜１６，２２の形成方法を例に挙げて説明する。ここでは、ＴＦＴアレイ基板１０上に材料液を塗布し、乾燥させて配向膜１６を形成する方法について説明する。また、以下の説明では、配向膜１６の形成工程を中心に説明し、その他の工程の説明は適宜省略する。なお、配向膜１６の形成工程以外の工程については、公知のものを採用することができる。
【００２８】
（隔壁形成工程）
まず、ＴＦＴアレイ基板１０上に、上述のＴＦＴ３０、走査線３ａ、容量線３ｂ、データ線６ａ、および画素電極９等を形成した後、平面視矩形で枠状の隔壁１１を形成する。
図３および図４に示すように、配向膜１６の材料であるポリイミドを含む材料液Ｌを塗布するための塗布領域ＬＡの外縁部に複数の隔壁１１を形成する。塗布領域ＬＡの中央Ｃは、ＴＦＴアレイ基板１０の画像表示領域１０ａの中心と略一致し、外縁ＬＥは後の工程で形成されるシール材５２の内縁に沿って規定されている。
【００２９】
隔壁１１の形成方法としては、液滴吐出法を用いることができる。具体的には、ＴＦＴアレイ基板１０上の隔壁１１の形成領域に、配向膜１６の材料液Ｌを液滴吐出ヘッド（図示省略）から液滴として吐出して塗布する。次いで、塗布した材料液Ｌを乾燥させて隔壁１１を形成する。これにより、配向膜１６と同一の材料液Ｌからなる隔壁１１が形成される。このとき、材料液Ｌを塗布して乾燥させた後、例えば、エッチング法等により加工して隔壁１１を所望の形状およびパターンに成形してもよい。
【００３０】
本実施形態では、液滴吐出法を用いて、第一隔壁１１ａ、第二隔壁１１ｂおよび第三隔壁１１ｃの３つの隔壁１１を、塗布領域ＬＡの中央Ｃ側から外縁ＬＥ側へ三重に形成する。このとき、最外周の第三隔壁１１ｃ上に塗布領域ＬＡの外縁ＬＥが位置し、第三隔壁１１ｃの内側の第二隔壁１１ｂの側面１２ｂが、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に位置するように形成する。
【００３１】
また、隔壁１１の高さｈは、図４に示すように、配向膜１６の材料液Ｌの塗布時の膜厚Ｔよりも小さく、かつ、形成後の配向膜１６の膜厚ｔ以上となるように形成する。ここで、材料液Ｌの塗布時の膜厚Ｔは、例えば、約２μｍ〜３μｍ程度の範囲内であり、乾燥後の配向膜１６の膜厚ｔは、例えば、約０．３〜１．２ｍｍ程度の範囲内である。また、隔壁１１の高さｈは、液晶装置１００のセルギャップよりも小さくなるように形成する。
【００３２】
（材料液塗布工程）
次に、塗布領域ＬＡに材料液Ｌを、例えば、インクジェットヘッドを用いた液滴吐出法により塗布する。これにより、図３および図４に示すように、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂが、材料液Ｌに浸漬した状態となる。また、材料液Ｌの外縁ＬＥが第三隔壁１１ｃ上に位置して接した状態となる。ここで、塗布時の材料液Ｌのポリイミド等の溶質の濃度は、例えば、約５％程度である。
【００３３】
（乾燥工程）
次に、塗布領域ＬＡの材料液Ｌを乾燥させる。材料液Ｌを乾燥させると、材料液Ｌの溶媒の蒸発により、材料液Ｌの膜厚Ｔが徐々に減少していく。そして、材料液Ｌの塗布時には材料液Ｌ中に浸漬されていた第一隔壁１１ａ、第二隔壁１１ｂの高さｈが、やがて材料液Ｌの膜厚Ｔと等しくなり、材料液Ｌの表面に達する。
これにより、材料液Ｌは、図５に示すように、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂによって、複数の領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に分断される。
【００３４】
材料液Ｌの溶媒がさらに蒸発していくと、材料液Ｌの膜厚Ｔは隔壁１１の高さｈよりも減少し、材料液Ｌの溶質の濃度が上昇していく。このとき、材料液Ｌは、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側の領域ＬＡ３ほど乾燥しやすく、塗布領域ＬＡの中央Ｃ側の領域ＬＡ１ほど乾燥しにくい。そのため、領域ＬＡ３の材料液Ｌの溶質の濃度が領域ＬＡ１の濃度よりも上昇し、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間に濃度の勾配が発生する。このとき、材料液Ｌの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側とが、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂにより分断されているので、材料液Ｌの溶質の濃度が低い中央Ｃ側の領域ＬＡ１,ＬＡ２から、溶質の濃度が高い外縁ＬＥ側の領域ＬＡ２，ＬＡ３への溶媒の移動が、第一隔壁１１ａおよび第二隔壁１１ｂによって規制される。
【００３５】
したがって、本実施形態によれば、配向膜１６の形成時に材料液Ｌ中の溶媒が中央Ｃ側から外縁ＬＥ側に移動することを防止し、配向膜１６の外縁部の膜厚ｔが他の部分よりも厚くなることを防止できる。また、これにより、材料液Ｌの塗布後に平坦性を確保するためのレベリングの時間を十分に確保することができ、配向膜１６の平坦性を向上させることができる。
【００３６】
また、複数の隔壁１１を多重に形成することで、乾燥工程において、材料液Ｌは塗布領域ＬＡの中央Ｃ側から外縁ＬＥ側までの間が、単一の隔壁１１を形成する場合と比較して、より多くの領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に分断される。これにより、各領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に分断された材料液Ｌの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間の乾燥のしやすさをより近い状態にすることができ、分断された各領域ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３内での外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間に濃度の勾配が発生することが防止できる。したがって、配向膜１６の形成時に材料液Ｌ中の溶媒が塗布領域ＬＡの中央Ｃ側から外縁ＬＥ側に移動することをより効果的に防止して膜厚ｔをより均一にすることができ、外縁部の膜厚ｔが他の部分よりも厚くなることをより確実に防止できる。
【００３７】
また、上述のように複数の隔壁１１を多重に形成する場合に、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥが最外周の第三隔壁１１ｃ上に位置するように第三隔壁１１ｃを形成し、外縁ＬＥが第三隔壁１１ｃに接した状態となるように材料液Ｌを塗布することで、材料液Ｌの外縁ＬＥが第三隔壁１１ｃを超えることを防止し、配向膜１６の外縁１６ｅを第三隔壁１１ｃによって規定することができる。
【００３８】
また、配向膜１６の材料液Ｌを用いて隔壁１１を形成することで、配向膜１６の形成と同様の装置及び方法により隔壁１１を形成することができ、隔壁１１を形成するための新たな装置や新たな材料を必要としない。したがって、配向膜１６の形成を容易にして生産性を向上させることができる。
【００３９】
また、材料液Ｌを液滴吐出法により塗布することで、ＴＦＴアレイ基板１０上の塗布領域ＬＡに材料液Ｌを均一かつ正確に塗布することができる。
また、上述の配向膜１６の形成方法と同様に、対向基板２０上に配向膜２２を形成することで、配向膜２２の膜厚を均一にして平坦性を向上させることができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、配向膜１６の平坦性を向上させ、膜厚ｔを均一にして配向膜１６の品質を向上させることができる。したがって、配向膜１６を用いた液晶装置１００の品質を向上させることができる。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側の面に形成された配向膜１６は、膜厚ｔが均一で平坦な膜となるので、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔を一定にすることができ、液晶装置１００の表示品質を向上させることができる。
【００４１】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１〜図４を援用し、図６を用いて説明する。本実施形態はＴＦＴアレイ基板１０上に単一の隔壁１１が形成されている点で上述の第一実施形態と異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４２】
（隔壁形成工程）
図６に示すように、第一実施形態と同様にＴＦＴアレイ基板１０上に単一の隔壁１１を形成する。このとき、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２が塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に位置するように形成する。
【００４３】
（材料液塗布工程）
次に、第一実施形態と同様に材料液Ｌを塗布領域ＬＡに塗布する。
【００４４】
（乾燥工程）
次に、塗布領域ＬＡの材料液Ｌを第一実施形態と同様に乾燥させる。これにより、材料液Ｌは、図６に示すように、隔壁１１によって、塗布領域ＬＡの中央Ｃ側の領域ＬＡ１と、外縁ＬＥ側の領域ＬＡ２に分断される。
材料液Ｌの溶媒がさらに蒸発していくと、領域ＬＡ２の材料液Ｌの溶質の濃度が領域ＬＡ１の濃度よりも上昇し、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側との間に濃度の勾配が発生する。このとき、材料液Ｌの外縁ＬＥ側と中央Ｃ側とが隔壁１１により分断されているので、材料液Ｌの溶質の濃度が低い中央Ｃ側の領域ＬＡ１から、溶質の濃度が高い外縁ＬＥ側の領域ＬＡ２への溶媒の移動が、隔壁１１によって規制される。
【００４５】
したがって、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果が得られるだけでなく、隔壁の形成を容易にし、生産性を向上させることができる。
【００４６】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図１〜図４を援用し、図７を用いて説明する。本実施形態は隔壁１１の幅が拡大され、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥが隔壁１１上に形成されている点で上述の第二実施形態と異なっている。その他の点は第二実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４７】
（隔壁形成工程）
図７に示すように、第二実施形態と同様にＴＦＴアレイ基板１０上に単一の隔壁１１を形成する。このとき、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２が塗布領域ＬＡの外縁ＬＥよりも塗布領域ＬＡの中央Ｃ側に位置するように形成する。また、隔壁１１の幅Ｗを、配向膜１６の外縁部の平坦化したい幅に対応させて形成する。ここでは、例えば、幅Ｗを約１．０ｍｍ以下に形成する。
【００４８】
（材料液塗布工程）
次に、第二実施形態と同様に材料液Ｌを塗布領域ＬＡに塗布する。
【００４９】
（乾燥工程）
次に、塗布領域ＬＡの材料液Ｌを第二実施形態と同様に乾燥させる。これにより、材料液Ｌは、塗布領域ＬＡの外縁ＬＥ側の表面付近から乾燥する。このため、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２と外縁ＬＥとの間の領域ＬＡ２が最も早く乾燥し、領域ＬＡ２に配向膜が形成される。このとき、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２よりも中央Ｃ側の領域ＬＡ１のＴＦＴアレイ基板１０側の材料液Ｌは、まだ乾燥が十分ではなく、溶媒が蒸発せずに残っている。このため、溶質の濃度の高い外縁ＬＥ側に溶媒が移動しようとする。
【００５０】
しかし、領域ＬＡ１と領域ＬＡ２との間には、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２が形成され、領域ＬＡ２の材料液Ｌは乾燥してすでに配向膜１６が形成されているので、ＴＦＴアレイ基板１０側の溶媒の移動は、隔壁１１の中央Ｃ側の側面１２と領域ＬＡ２の配向膜１６によって規制される。
したがって、本実施形態によれば、第二実施形態と同様に配向膜１６を平坦化することができる。
【００５１】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、形成する膜は配向膜でなくてもよい。例えば、レジスト膜や、液晶装置の層間膜等、平坦性が求められる膜の形成に本発明の膜形成方法を用いることができる。
また、隔壁および配向膜の材料液の塗布方法は液滴吐出法に限られない。例えば、ディスペンサー等を用いて材料液を塗布してもよい。
また、隔壁は、膜と異なる材料により形成してもよい。例えば、基板をフォトリソグラフィ法やエッチング法等により加工してもよい。また、基板上に形成する配線やＴＦＴの形成工程において、これらと同様の材質により隔壁を形成してもよい。これにより、隔壁の形成を配線やＴＦＴと一括して形成することができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）は本発明の第一実施形態に係る液晶装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る液晶装置の等価回路図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る配向膜形成方法を説明する部分拡大平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る図５に相当する断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る図５に相当する断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、従来の配向膜形成方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ ＴＦＴアレイ基板（基材、基板）、１１ 隔壁、１１ａ 第一隔壁（隔壁）、
１１ｂ 第二隔壁（隔壁）、１１ｃ 第三隔壁（隔壁）、１２，１２ｂ 側面、１６ 配向膜（膜）、２０ 対向基板（基材、基板）、２２ 配向膜（膜）、２４ 隔壁、５０ 液晶層（電気光学材料）、１００ 液晶装置（電気光学装置）、Ｃ 中央、ｈ 高さ、Ｌ 材料液、ＬＥ 外縁、ＬＡ 塗布領域、Ｔ 膜厚、ｔ 膜厚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の塗布領域に材料液を塗布し、乾燥させて膜を形成する膜形成方法であって、
前記塗布領域に枠状の隔壁を形成する隔壁形成工程と、
前記塗布領域に前記材料液を塗布する材料液塗布工程と、
前記材料液を乾燥させる乾燥工程と、を有し、
前記隔壁形成工程において、前記塗布領域の外縁よりも前記塗布領域の中央側に前記隔壁の前記中央側の側面を形成し、前記隔壁の高さが前記材料液の塗布時の膜厚よりも小さくかつ乾燥後の前記膜の膜厚以上となるように形成することを特徴とする膜形成方法。
【請求項２】
前記隔壁形成工程において、前記中央側から前記外縁側へ複数の前記隔壁を多重に形成することを特徴とする請求項１記載の膜形成方法。
【請求項３】
前記隔壁形成工程において、前記材料液を塗布して乾燥させ、前記材料液からなる前記隔壁を形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の膜形成方法。
【請求項４】
前記材料液塗布工程において、液滴吐出法を用いて前記材料液を塗布することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の膜形成方法。
【請求項５】
前記膜は、液晶分子の配向を規制する配向膜であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の膜形成方法。
【請求項６】
対向する一対の基板間に電気光学材料が挟持されてなる電気光学装置であって、
前記基板の前記電気光学材料側の面に、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の膜形成方法により前記膜が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１】
基材の塗布領域に材料液を塗布し、乾燥させて膜を形成する膜形成方法であって、
前記塗布領域に枠状の隔壁を形成する隔壁形成工程と、
前記塗布領域に前記材料液を塗布する材料液塗布工程と、
前記材料液を乾燥させる乾燥工程と、を有し、
前記隔壁形成工程において、前記塗布領域の外縁よりも前記塗布領域の中央側に前記隔壁の前記中央側の側面を形成し、前記隔壁の高さが前記材料液の塗布時の膜厚よりも小さくかつ乾燥後の前記膜の膜厚以上となるように形成することを特徴とする膜形成方法。
【請求項２】
前記隔壁形成工程において、前記中央側から前記外縁側へ複数の前記隔壁を多重に形成することを特徴とする請求項１記載の膜形成方法。
【請求項３】
前記隔壁形成工程において、前記材料液を塗布して乾燥させ、前記材料液からなる前記隔壁を形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の膜形成方法。
【請求項４】
前記材料液塗布工程において、液滴吐出法を用いて前記材料液を塗布することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の膜形成方法。
【請求項５】
前記膜は、液晶分子の配向を規制する配向膜であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の膜形成方法。
【請求項６】
対向する一対の基板間に電気光学材料が挟持されてなる電気光学装置であって、
前記基板の前記電気光学材料側の面に、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の膜形成方法により前記膜が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１０６８４６（Ｐ２００９−１０６８４６Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８１３９４（Ｐ２００７−２８１３９４）
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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