薄膜形成装置和方法、液晶装置的制造装置和方法

专利名称：薄膜形成装置和方法、液晶装置的制造装置和方法
技术领域：
本发明涉及通过在基板上涂敷在溶剂中溶解或分散膜材料调配成的涂敷液，形成薄膜的薄膜形成装置和薄膜形成方法、使用了它们的液晶装置的制造装置和液晶装置的制造方法和液晶装置、薄膜构造体的制造装置和薄膜构造体的制造方法和薄膜构造体、电子机器，特别是涉及能使膜厚均匀的形成装置。
可是，在该旋转镀膜法中，因为供给的涂敷液大部分飞散，所以不但有必要供给很多的涂敷液，而且浪费很多，会造成成本升高的问题。另外，因为使基板旋转，所以由于离心力，涂敷液从内侧向外侧流动，存在外周区域的膜厚变得比内侧的厚的倾向，所以产生膜厚不均匀的问题。为了解决这些问题，近年提出了应用了所谓的喷墨法的技术。
例如在特开平8-250389号公报等中描述了应用喷墨法，在基板上涂敷涂敷液，形成薄膜的技术。该技术是通过相对移动部件，使喷出头对于基板直线地相对移动，据此，能在矩形基板上均匀地涂敷。
即，一般使用液滴喷出头涂敷的涂敷液为了使其具有流动性，并且能供给到喷嘴和从喷嘴喷出，使固体即膜材料溶解或分散到溶剂中而形成。因此，如图8(a)所示，包含这样的溶剂的涂敷液如果喷出到基板1上，涂敷成薄膜状，由涂敷液构成的膜2在涂敷后，在其周边部(边缘部)2a，由于表面张力，产生了向图8(a)中箭头A所示的内侧收缩的力。
另外，除了这个力，在膜2表面的附近，从膜2蒸发的溶剂蒸汽的浓度在膜2的中央部2b的正上方高，在周边部2a的正上方由于扩散变低。因此，在表面附近的溶剂蒸汽浓度高的中央部2b，很难发生溶剂的蒸发，在溶剂蒸汽浓度低的周边部2a很容易发生溶剂的蒸发，如图8(b)中的箭头B所示，在膜2内，溶剂的对流是从中央部2b一侧向周边部2a一侧发生。
作为结果，如图8(b)所示，涂敷液(膜2)从来自喷嘴的落下位置向内侧收缩，并且由于溶剂的对流，溶质或分散质向周边部移动，所以膜厚变厚。而且这样，如果周边部2a的膜厚变得比中央部的膜厚度厚，则当然损坏了固化后的膜2的全体的膜厚的均匀性。因此，当把该膜2在液晶装置的各膜，例如定向膜和滤色器上形成的保护膜等中使用时，特别是在它的周边部2a，会产生液晶的定向不均匀和颜色不均匀。
为了解决所述课题，在本发明的薄膜形成装置中，在基板上涂敷在溶剂中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于包含具有向所述基板上喷出所述涂敷液的液滴喷出头的喷出机构；能使该液滴喷出头和所述基板的位置相对移动的移动机构；控制所述喷出机构和所述移动结构的至少一方的控制部；具有向涂敷在所述基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽的溶剂蒸汽供给机构。
根据该薄膜形成装置，因为具有溶剂蒸汽供给机构，所以通过据此向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能减少由涂敷液构成的涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差，因此，能防止该溶剂蒸汽浓度的差造成的周边部的膜厚变得比中央部的膜厚度厚，防止了对取得的膜全体的厚度的均匀性的损伤。
另外，在该薄膜形成装置中，溶剂蒸汽供给机构供给溶剂蒸汽，最好使供给的溶剂蒸汽的浓度在周边部比涂敷在基板上的涂敷液的中央部更高。
如果这样，能进一步缩小由涂敷液构成的涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差，因此，能使得到的膜全体的厚度更均匀。
另外，在该薄膜形成装置中，溶剂蒸汽供给机构最好具有至少覆盖基板的表面一侧的盖板和向该盖板内供给溶剂蒸汽的供给部件。
如果这样，在用盖板覆盖了基板表面的状态下，通过向该盖板内供给充分高的浓度的溶剂蒸汽，能把涂敷在基板上的涂敷液的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差减小到几乎可以忽略的程度，因此能使得到的膜的全体的厚度均匀。
另外，在该薄膜形成装置中，控制部最好控制基于喷出机构的喷出动作和基于移动机构的移动动作的至少一方，改变涂敷液的涂敷条件，控制薄膜的膜厚。
如果这样，因为通过控制部控制基于喷出机构的喷出动作和基于移动机构的移动动作的至少一方，改变涂敷液的涂敷条件，控制薄膜的膜厚，所以能容易地以高精度进行薄膜的膜厚控制，能实现装置的小型化和低成本化。
在本发明的薄膜形成方法中，在基板上涂敷在溶剂中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于使用所述的薄膜形成装置，从液滴喷出头向基板上喷出涂敷液后，向从所述溶剂蒸汽供给机构喷出的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽。
根据本薄膜形成方法，通过由所述薄膜形成装置的溶剂蒸汽供给机构向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能减少由涂敷液构成的涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差，因此，能防止该溶剂蒸汽浓度的差造成的周边部的膜厚变得比中央部的膜厚度厚，防止了对取得的膜全体的厚度的均匀性的损伤。
在本发明的液晶装置的制造装置中，制造在一对基板间夹着液晶的液晶装置，其特征在于具有所述的薄膜形成装置；该薄膜形成装置形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
另外，在液晶装置的制造方法中，制造在一对基板间夹着液晶的液晶装置，其特征在于使用所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
根据这些液晶装置的制造装置和液晶装置的制造方法，通过由所述薄膜形成装置的所述溶剂蒸汽供给机构向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能减少由涂敷液构成的涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差，因此，能使由该涂敷膜取得的薄膜的膜厚均匀化，能防止例如液晶的定向不均匀和颜色不均匀等问题。
在本发明的液晶装置中，其特征在于由所述的液晶装置的制造方法制造。
根据该液晶装置，如上所述，通过减少涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差而取得的薄膜的膜厚均匀化，所以防止了例如液晶的定向不均匀和颜色不均匀等问题。
在本发明的薄膜构造体的制造装置中，制造在基板上形成了薄膜的薄膜构造体，其特征在于具有所述的薄膜形成装置；该薄膜形成装置形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
另外，在本发明的薄膜构造体的制造方法中，制造在基板上形成了薄膜的薄膜构造体，其特征在于使用所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
根据这些薄膜构造体的制造装置和薄膜构造体的制造方法，通过由所述薄膜形成装置的溶剂蒸汽供给机构向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能减少由涂敷液构成的涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差，因此，能使由该涂敷膜取得的薄膜的膜厚均匀。
在本发明的薄膜构造体中，其特征在于由所述薄膜构造体的制造方法制造。
根据本薄膜构造体，如上所述，通过减少涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差，取得的薄膜的膜厚均匀化。
在本发明的电子机器中，其特征在于具有所述液晶装置或薄膜构造体作为显示部件。
根据该电子机器，通过把防止了例如液晶的定向不均匀和颜色不均匀等问题的液晶装置作为显示部件，实现了良好的显示。
图2是说明本发明的薄膜形成装置的主要部分的概略结构的立体图。
图3是说明液滴喷出头的图，(a)是主要部分立体图，(b)是主要部分侧剖视图。
图4是表示应用本发明而形成的液晶装置的一个例子的概略结构的侧剖视图。
图5是说明改变液滴喷出头的角度时的喷嘴间隔的图。
图6是说明明本发明的薄膜形成装置的其他例子的主要部分的概略结构的立体图。
图7是表示具有显示部件的电子机器的具体例的图，(a)是表示应用于移动电话时的一个例子的立体图，(b)是表示应用于信息处理装置时的一个例子的立体图，(c)是表示应用于手表型电子机器时的一个例子的立体图。
图8(a)、(b)是说明以往的涂敷法中的课题的侧视图。
图中1—薄膜形成装置；2—液滴喷出头；3、51—喷出机构；4、50—移动机构；5—溶剂蒸汽供给机构；23—盖板；24—供给装置(供给部件)；30—液晶装置；31、32—玻璃基板(基板)；33—液晶；36—保护膜；C—控制部；L—涂敷液；SUB—基板。


图1是表示本发明的薄膜形成装置的一个实施例的图，图1中的符号1是薄膜形成装置。该薄膜形成装置1被用于在液晶装置(Liquid CrystalDisplay液晶显示装置)中，在其基板上形成薄膜，而在本例中，被用于特别是在还形成有滤色器的基板SUB上，为了形成保护膜(平坦化膜)而涂敷涂敷液L。
该薄膜形成装置1包含具有向基板SUB上喷出涂敷液L的液滴喷出头2的喷出机构3；能使该液滴喷出头2和基板SUB的位置相对移动的移动机构4；控制喷出机构3和移动结构4的控制部C；还具有向涂敷在所述基板SUB上的涂敷液L的附近供给溶剂蒸汽的溶剂蒸汽供给机构。
如图2所示，所述移动机构4由以下部分构成在安放在基板台6上的基板SUB的上方，向着下方支撑液滴喷出头2的头支撑部7；对于上方的液滴喷出头2，使基板SUB与基板台6一起在X、Y方向移动的台驱动部8。
所述头支撑部7具有能对于基板SUB在其垂直方向(Z轴)，以任意的移动速度使液滴喷出头1移动，并且能定位的线性电机等机构；通过以垂直中心轴位中心使液滴喷出头2旋转，对于下方的基板SUB能设定为任意的角度的步进电机等机构。
所述台驱动部8具有使基板台6以垂直中心轴为中心旋转，对上方的液滴喷出头2能设定为任意的角度的θ轴台9；使基板台6在对于液滴喷出头2分别在水平方向(X方向、Y方向)移动，并且能定位的台10a、10b。须指出的是，θ轴台9由步进电机等构成，台10a、10b由线性电机等构成。
所述喷出机构3具有液滴喷出头2和通过管子11与它相连的容器T。容器T贮存涂敷液L，并且通过管子11向液滴喷出头2供给该涂敷液L。根据这样的结构，喷出机构3从液滴喷出头2喷出贮存在容器T中的涂敷液L，把它涂敷在基板SUB上。
所述液滴喷出头2例如通过压电元件压缩液室，通过该压力使液体(液状材料)喷出，具有配置为一列或多列的多个喷嘴(喷嘴孔)。
如果说明该液滴喷出头2的构造的一个例子，则如图3(a)所示，液滴喷出头2具有例如不锈钢制的喷嘴板12和振动板13，两者通过隔板构件(储液板)14接合。在喷嘴板12和振动板13之间，由隔板构件14形成了多个空间15和液体积存部16。各空间15和液体积存部16的内部由液状材料充满，各空间15和液体积存部16通过供给口17连通。另外，在喷嘴板12上形成了用于从空间15喷射液体材料喷嘴18。而在振动板13上形成了用于向液体积存部16供给液体材料的孔19。
另外，如图2(b)所示，在振动板13的与空间15相对的面的相反一侧的面上接合了压电元件20。该压电元件20结构为位于一对电极21之间，如果通电，则它挠曲，向外侧突出。而且，在这样的结构中，接合了压电元件20的振动板13与压电元件20成为一体，同时向外侧挠曲，据此，空间15的容积增大。因此，相当于增大的容积部分的液状材料从液体积存部16通过供给口17流入空间15内。另外，如果从这样的状态解除向压电元件20的通电，则压电元件20和振动板13恢复原来的形状。因此，空间15也恢复原来的容积，所以空间15内部的液状材料的压力上升，从喷嘴18向基板喷出了液状材料的液滴22。
须指出的是，作为液滴喷出头2的喷射方式，也可以使用所述的压电元件20的压电喷射方式以外的方式，例如可以采用使用电热变换体作为压电发生元件的方式。
所述控制部C由进行装置全体的控制的微处理器等的CPU和具有各种信号的输入输出功能的计算机等构成，所以如图1、图2所示，通过分别电连接了喷出机构3和移动机构4，至少控制喷出机构3的喷出动作和移动机构4的移动动作的至少一方，在本例中控制了双方。而且，具有通过这样的结构，改变涂敷液L的涂敷条件，来控制形成的薄膜(保护膜)的膜厚的功能。
即，控制部C作为控制所述膜厚的功能，具有改变基板SUB上的涂敷液L的喷出间隔的控制功能；改变一个点的涂敷液L的喷出量的控制功能；改变喷嘴18的排列方向和基于移动机构4的移动方向的角度θ的控制功能；当在基板SUB的同一位置上反复进行涂敷时，对各反复的涂敷设定涂敷条件的控制功能；把基板SUB上分为多个区域，对各区域设定涂敷条件的控制功能。
控制部C作为改变所述喷出间隔的控制功能，具有改变基板SUB和液滴喷出头2的相对移动速度，改变喷出间隔的功能；改变移动时的喷出的时间间隔，改变喷出间隔的控制功能；任意设定多个喷嘴中同时喷出涂敷液L的喷嘴，改变喷出间隔的功能。
如图1所示，所述溶剂蒸汽供给机构5具有覆盖基板SUB和保持它的基板台6的表面一侧的盖板23、向该盖板23内供给溶剂蒸汽的供给装置(供给部件)24，特别是在本例中，供给溶剂蒸汽，使供给的溶剂蒸汽的浓度在涂敷在基板SUB上的涂敷液L周边部比中央部高。
盖板23是以底面部为开口的长方体的箱状物，设置为可通过图中未显示的升降装置而升降。而且，如后所述，该盖板23在供给装置24的工作时，如图1所示，它的下端部位于基板台6的表面附近。另外，该基板台6全体通过采用二层壁构造，其壁内成为蒸汽的流通路径。即在盖板23的顶板23a上连接了来自所述供给装置24的柔性配管25，在侧壁23b的下端部内壁一侧形成了溶剂蒸汽的供给口23c。在盖板23的顶板23a的中央部设置了吸引扇26，在该吸引扇26上连接了柔性配管27。该柔性配管27连接了所述供给装置24。
供给装置24用于产生溶剂蒸汽，具体而言，产生从液滴喷出头2喷出的涂敷液L中使用的溶剂的蒸汽，并把它送气，具有贮存溶剂的容器(图中未显示)、加热该容器内的溶剂的加热器等加热部件(图中未显示)、用于把由加热生成的溶剂蒸汽通过柔性配管25向盖板23内供给的送气泵(图中未显示)。
在这样的结构中，溶剂蒸汽供给机构5把生成的溶剂蒸汽通过柔性配管25向盖板23的二层壁内供给，通过从其下端部形成的供给口23c喷出溶剂蒸汽，向由盖板23覆盖的基板SUB的表面附近供给溶剂蒸汽。另外，由盖板23的基板SUB附近的溶剂蒸汽通过吸引扇26再度回送给供给装置24。这里，因为在盖板23中，溶剂蒸汽的供给口23c形成在侧壁23b的下端部，所以供给的溶剂蒸汽供给到涂敷在基板SUB上的涂敷液L的周边部附近。因此，在基板SUB附近，供给的溶剂蒸汽的浓度在上的涂敷液L的周边部比中央部高。
下面，说明使用本实施例的薄膜形成装置形成保护膜的液晶装置、保护膜(平坦化膜)的形成方法。须指出的是，这里，只说明液晶装置的概略结构和该保护膜的形成工艺，故省略了对液晶装置全体的其他制造工艺的说明。
图4是表示无源矩阵型的液晶装置(液晶显示装置)的图，图4中的符号30是液晶装置。该液晶装置30是透射型的，在一对玻璃基板31、32之间夹着由STN(Super Twisted Nematic)液晶等构成的液晶33。
在一方的玻璃基板31上，在其内面形成了滤色器34。滤色器34由红(R)、绿(G)、蓝(B)等各色组成的着色层34R、34G、34B规则地排列构成。须指出的是，在这些34R(34G、34B)之间形成了黑底和由遮板构成的隔板35。而且，在这些滤色器34和隔板35之上，为了取消由该滤色器34和隔板35形成的阶梯，把它平坦化，形成了保护膜36。如后所述，该保护膜36由图1所示的本发明的薄膜形成装置1形成。
在保护膜36之上，多个电极37形成带状，在其上还形成了定向膜38。
在另一方的玻璃基板32上，在其内面，与所述滤色器34一侧的电极正交，多个电极39形成了带状，在这些电极39上形成了定向膜40。须指出的是，所述滤色器34的各着色层34R、34G、34B分别配之在与玻璃基板32的电极39和所述玻璃基板31的电极37的交叉位置对应的位置。另外，电极37、39由ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电材料形成。在32和滤色器34的外表面一侧分别设置了偏转板(图中未显示)，在玻璃基板31、32之间，为了把玻璃基板31、32的间隔(单元间隔)保持一定，设置了隔离物41，在玻璃基板31、32之间，设置了用于使该玻璃基板31、32紧贴，产生单元，从外部气体遮断液晶33的密封材料42。
在这样的结构的液晶装置30中，它的保护膜36由图1所示的薄膜形成装置1形成。
在形成保护膜36时，作为涂敷液L，首先准备好通过把保护膜形成的材料，例如丙烯酸类树脂作为主要的膜材料(固体成分)溶解或分散到二甘醇二甲基乙醚(DG)和丁基卡必醇醋酸盐(BCTAC)的溶剂中，再添加环氧化合物、偶合剂而成的溶液。这里，这些溶剂，特别是BCTAC的沸点为247℃，所以通过适当设定这些溶剂间的添加比率，能调整喷出、涂敷的涂敷液L的固化速度。
另外，因为使用这样的涂敷液L进行涂敷，所以在溶剂蒸汽供给机构5的供给装置24中，准备二甘醇二甲基乙醚(DG)和丁基卡必醇醋酸盐(BCTAC)或混合了它们的材料，把从它们产生的蒸汽向盖板23内供给。须指出的是，关于供给的溶剂蒸汽，并不一定与涂敷液L中使用的溶剂的蒸汽一致，可以使用特性类似的别的溶剂蒸汽。即如后所述，这里使用的溶剂蒸汽是用于调整从在玻璃基板31上形成的保护膜36形成用的涂敷液L中产生的溶剂蒸汽的产生程度，如果是能进行这样的调整的溶剂，就可以使用与涂敷液L中的溶剂不同的溶剂蒸汽。可是，只限于对形成的薄膜的质量不会带来不良影响的溶剂蒸汽。
另外，关于供给的溶剂蒸汽的浓度，虽然没有特别限定，但是象参照图8(a)、(b)说明了的那样，是减少膜2的中央部2b正上方和周边部2a正上方之间的溶剂蒸汽的差，能取得几乎可以忽略它的程度的浓度。具体而言，如果供给比由膜2生成的溶剂蒸汽的浓度高很多的蒸汽，就能忽略所述中央部2b正上方和周边部2a正上方之间的差，防止了溶剂蒸汽浓度的差导致的固化后取得的膜的全体的膜厚均匀性受损。
接着，把预先准备的形成了滤色器34和隔板35的基板SUB(玻璃基板31)安放在基板台6上的给定位置，保持并固定在这里。然后，在这样的状态下，进行从液滴喷出头2的喷出，在玻璃基板31上的滤色器34和隔板35之上形成涂敷液L。这样形成了涂敷液L后，或在该涂敷液L的形成之前，使溶剂蒸汽供给机构5预先下降到给定位置即它的下端部位于基板台6的表面附近的地方，在供给装置24中预先生成了溶剂蒸汽。然后，把生成的溶剂蒸汽通过柔性配管向盖板23的二层壁内供给，从其下端部形成的供给口23c喷出溶剂蒸汽。
这样，因为形成在盖板23的下端部的供给口23c位于基板台6的表面附近，所以喷出的溶剂蒸汽向着由盖板23覆盖的基板SUB的表面一侧供给到它的周边部，即供给到图负载基板SUB上的涂敷液L的周边部附近。因此，在该基板SUB附近，供给的溶剂蒸汽的浓度在基板SUB上的涂敷液L的周边部比中央部高。
如果这样供给了溶剂蒸汽，则在基板SUB上的涂敷液L表面附近，它的中央部正上方和周边部正上方之间的溶剂蒸汽浓度的差减小，并且从供给口23c供给的溶剂蒸汽的浓度在基板SUB上的涂敷液L的周边部比中央部高，所以所述溶剂蒸汽浓度差的减少变得更显著。因此，防止了这样的溶剂蒸汽浓度差引起的由涂敷液L构成的膜中溶剂的对流，从而防止了由此而在固化后取得的膜的厚度上发生偏移。
因此，通过这样的基于溶剂蒸汽供给机构5的溶剂蒸汽的供给，固化后取得的保护膜36的膜厚充分地均匀化，据此，对其上形成的定向膜38等也付与了充分的平坦性。
须指出的是，这样供给的溶剂蒸汽和从涂敷液L产生的溶剂蒸汽通过柔性配管27再度回送到供给装置24。
另外，关于用于形成所述保护膜36的涂敷液L的涂敷方法，为了把取得的保护膜36的膜厚控制在所需的膜厚，通过薄膜形成装置1的控制部C，控制基于喷出机构3的喷出动作和基于移动机构4的移动动作的至少一方。具体而言，进行基于以下的动作控制的膜厚控制的至少一方。
该控制是通过控制部C，作为涂敷液L的涂敷条件，改变基板SUB上的涂敷液L的喷出间隔，控制保护膜36的膜厚。即如果使喷出间隔变窄，则基板SUB表面的单位面积上的涂敷量增多，能使膜厚变厚，而如果扩大喷出间隔，则单位面积上的涂敷量减少，能使膜厚变薄。
更具体而言，通过改变液滴喷出头2和基板SUB的相对的移动速度，进行喷出间隔的变更。即如果提高移动速度，则单位移动距离的涂敷量减少，能使膜厚变薄，而如果降低移动速度，则单位移动距离的涂敷量增多，能使膜厚变厚。例如，通过移动机构4使台10a或10b对于液滴喷出头2在X轴方向或Y轴方向移动，据此，使基板SUB对于液滴喷出头2在X轴方向或Y轴方向移动，在进行涂敷时，在喷出的时间间隔一定的状态下，通过提高向X轴方向或Y轴方向的移动速度，能使膜厚变薄。
另外，也可以通过改变液滴喷出头2和基板SUB的相对的移动时的喷出的时间间隔，进行喷出间隔的变更。即如果使喷出的时间间隔变窄，则单位移动距离的涂敷量增多，能使膜厚变厚，而如果增大喷出的时间间隔，则单位移动距离的涂敷量减少，能使膜厚变薄。例如，在基于移动机构4的液滴喷出头2的移动速度一定的状态下，如果通过喷出机构3缩短涂敷液L的喷出的时间间隔，就能使膜厚变薄。
也可以任意设定多个喷嘴18中同时喷出涂敷液L的喷嘴18，改变喷出间隔。即同时喷出的喷嘴18的数量越多并且这些喷嘴18越接近，则单位面积的涂敷量越多，能使膜厚变厚，而如果同时喷出的喷嘴18的数量越少并且这些喷嘴18越分开，则单位面积的涂敷量越少，能使膜厚变薄。例如，如果通过喷出机构3，把等间隔排列的喷嘴18设定为每隔一个喷出，则与用所有喷嘴18喷出时相比，在喷嘴18的排列方向，喷出间隔变为2倍，能使膜厚变薄到一半。须指出的是，所述喷出间隔在例如1μm～100μm左右间变化。
该控制是通过控制部C，作为涂敷液L的涂敷条件，通过改变一个点的涂敷液L的喷出量，进行膜厚的控制。即单位面积的涂敷量与喷出量成比例变化，如果增加喷出量，则能使膜厚变厚，而如果减少喷出量，能使膜厚变薄。例如，通过喷出机构3，使液滴喷出头2的压电元件20的驱动电压在0.1～34.9V之间变化，或选择适当的驱动波形，就能使一个点的喷出量在2p1～20p1之间变化，据此，能以高精度控制膜厚。
另外，也可以通过控制部C，对各喷嘴18改变喷出量，控制膜厚。即通过喷出机构3，按照各喷嘴18的位置和喷出量，任意改变涂敷量，能进行多样的膜厚控制。例如，如果进行每隔一个等间隔排列的喷嘴18就减少一个点的喷出量的设定，则与在所有喷嘴18都为相同的喷出量时相比，减少了单位面积的涂敷量，能使膜厚变薄。
该控制是通过控制部C，作为涂敷液L的涂敷条件，通过改变喷嘴的排列方向和基于移动机构的移动方向的角度，控制膜厚。例如，如图5所示，通过头支撑部7使液滴喷出头2旋转，使喷嘴18的排列方向和移动方向(例如X轴方向)的角度θ变小，则外观上的喷嘴间隔E变得比实际的喷嘴间隔D窄，单位移动距离的涂敷量增多，能使膜厚变厚。
该控制是当在基板SUB上反复进行涂敷时，通过控制部C，对各反复涂敷，采用所述膜厚控制的至少一种方法，设定涂敷条件，所以按照例如涂敷液L的干燥性(挥发性)等特性，在第一次和第二次以后变更涂敷条件，能进行与涂敷液L相应的重叠涂敷。
该控制是通过控制部C把基板SUB分为多个区域，对各区域，根据所述膜厚控制的至少一种而设定涂敷条件，在各区域中能任意设定膜厚，而且通过考虑各区域的涂敷液的干燥性(挥发性)等，预先对歌区域微调涂敷量，能取得更高精度的膜厚均匀性。
须指出的是，作为本发明的薄膜形成装置，并不局限于所述例子，在不脱离本发明的宗旨的前提下，还能有各种变更。
例如，作为移动机构，代替所述的移动机构4，可以采用图6所示的结构。图6所示的移动机构50与所述的移动机构4的不同之处在于喷出机构51具有使液滴喷出头2也能向X轴方向移动的X轴台52，而台驱动部53具有能在Y轴方向移动并且能定位的台54，即具有能在X轴方向移动并且能定位的台。
在具有这样的移动机构50的薄膜形成装置中，也能通过移动机构50控制液滴喷出头2和基板台6上的基板SUB的相对移动以及在定位的水平面(X轴方向和Y轴方向)中的移动。因此，关于基于所述控制部C的膜厚控制，也能由该移动机构可靠地进行。
另外，在所述实施例中，在液晶装置的保护膜36的形成中应用了基于本发明的薄膜形成装置的薄膜的形成，但是本发明并不局限于此，能在各种薄膜的形成中应用，例如能在所述液晶装置30中，在定向膜40的形成中应用。另外，在制造液晶装置的驱动电路和搭载了它的印刷电路板的步骤中所必要的防蚀涂层的涂敷中也能应用。
在液晶装置以外的各种薄膜构造体的薄膜的形成中也能应用本发明。具体而言，对于在表面形成了保护膜的薄膜构造体，在它的保护膜的形成中能应用本发明的薄膜制造装置，这时，在光盘基板全体中，能容易地取得膜厚均匀性高的保护膜。
另外，关于溶剂蒸汽供给机构5，也并不局限于图1所示的结构，例如作为盖板，不是二层壁构造，而是采用一层壁的构造，在任意的位置把柔性配管25的开口设置为供给口。即使采用这样的结构，通过减少基板表面附近的溶剂蒸汽浓度的差，也能防止起因于它的膜厚的偏移，实现膜厚的均匀化。
下面，说明具有由使用了所述例子的液晶装置的液晶显示装置构成的显示部件的电子机器的具体例。
图7(a)是表示移动电话的一个例子的立体图。在图7(a)中，500表示移动电话主体，501表示由使用了图4所示的液晶装置的液晶显示装置构成的显示部(显示部件)。
图7(b)是表示文字处理机、个人电脑等便携式信息处理装置的一个例子的立体图。在图7(b)中，600表示信息处理装置，601表示键盘等输入部，603表示信息处理装置主体，602表示由使用了图4所示的液晶装置的液晶显示装置构成的显示部(显示部件)。
图7(c)是表示手表型电子机器的一个例子的立体图。在图7(c)中，700表示手表主体，701表示由使用了图4所示的液晶装置的液晶显示装置构成的显示部(显示部件)。
图7(a)～(c)所示的电子机器具有由使用了所述液晶装置的液晶显示装置构成的显示部(显示部件)，所以取得了优异的显示质量。
如上所述，根据本发明的薄膜形成装置，通过由溶剂蒸汽供给机构向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能减少在由涂敷液构成的涂敷膜的中央部正上方和周边部正上方的溶剂蒸汽浓度的差，因此，能防止该溶剂蒸汽浓度的差引起的对取得的膜全体的厚度的均匀性的损害，据此，能得到膜厚均匀的薄膜。另外，通过采用，能不浪费材料，降低成本。
根据本发明的薄膜形成方法，通过由所述薄膜形成装置的溶剂蒸汽供给机构向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能防止该溶剂蒸汽浓度的差引起的对取得的膜全体的厚度的均匀性的损害，能得到膜厚均匀的薄膜，并且能降低成本。
根据本发明的液晶装置的制造装置和液晶装置的制造方法，通过由所述薄膜形成装置的溶剂蒸汽供给机构向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能使取得的膜厚均匀化，能防止例如液晶的定向不均匀和颜色不均匀等问题。
根据本发明的液晶装置，因为取得的膜厚均匀化，所以能防止例如液晶的定向不均匀和颜色不均匀等问题。
根据本发明的薄膜构造体的制造装置和薄膜构造体的制造方法，通过由所述薄膜形成装置的溶剂蒸汽供给机构向涂敷在基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽，能使取得的膜厚均匀。
根据本发明的薄膜构造体，取得的薄膜的膜厚均匀化。
根据本发明的电子机器，因为具有所述液晶装置或薄膜构造体作为显示部件，所以通过把防止了例如液晶的定向不均匀和颜色不均匀等问题的液晶装置作为显示部件，就实现了良好的显示。
权利要求
1.一种薄膜形成装置，在基板上涂敷在溶剂中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于具有溶剂蒸汽供给机构，它包含具有向所述基板上喷出所述涂敷液的液滴喷出头的喷出机构；能使该液滴喷出头和所述基板的位置相对移动的移动机构；控制所述喷出机构和所述移动结构的至少一方的控制部；向涂敷在所述基板上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽。
2.根据权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于所述溶剂蒸汽供给机构供给溶剂蒸汽，使供给的溶剂蒸汽的浓度在周边部比涂敷在基板上的涂敷液的中央部更高。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜形成装置，其特征在于所述溶剂蒸汽供给机构具有覆盖基板的表面一侧的盖板和向该盖板内供给溶剂蒸汽的供给部件。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的薄膜形成装置，其特征在于所述控制部控制基于喷出机构的喷出动作和基于移动机构的移动动作的至少一方，改变所述涂敷液的涂敷条件，控制所述薄膜的膜厚。
5.一种液晶装置的制造装置，制造在一对基板间夹着液晶的液晶装置，其特征在于具有权利要求1～4中的任意一项所述的薄膜形成装置；该薄膜形成装置形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
6.一种薄膜构造体的制造装置，制造在基板上形成了薄膜的薄膜构造体，其特征在于具有权利要求1～4中的任意一项所述的薄膜形成装置；该薄膜形成装置形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
7.一种薄膜形成方法，在基板上涂敷在溶剂中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于使用权利要求1～4中的任意一项所述的薄膜形成装置；从液滴喷出头向基板上喷出所述涂敷液后，向从所述溶剂蒸汽供给机构喷出的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽。
8.一种液晶装置的制造方法，制造在一对基板间夹着液晶的液晶装置，其特征在于使用权利要求7所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
9.一种液晶装置，其特征在于由权利要求8所述的方法制造。
10.一种薄膜构造体的制造方法，是一种在基板上形成有薄膜的薄膜构造体的制造方法，其特征在于使用权利要求7所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一种。
11.一种薄膜构造体，其特征在于由权利要求10所述的方法制造。
12.一种电子机器，具有权利要求9所述的液晶装置或权利要求11所述的薄膜构造体作为显示部件。
全文摘要
本发明是一种通过在基板上涂敷在溶剂中溶解或分散了膜材料而配制成的涂敷液，而形成薄膜的薄膜形成装置(1)。包含具有向基板(SUB)上喷出涂敷液(L)的液滴喷出头(2)的喷出机构；能使该液滴喷出头(2)和基板(SUB)的位置相对移动的移动机构(4)；控制喷出机构和移动结构(4)的至少一方的控制部(C)。具有向涂敷在基板(SUB)上的涂敷液的附近供给溶剂蒸汽的溶剂蒸汽供给机构(5)。从而，通过采用液滴喷出头而控制了材料的浪费，并且可形成全体厚度均匀的薄膜。另外，本发明还提供了薄膜形成方法、液晶装置的制造装置和液晶装置的制造方法及薄膜构造体的制造装置和薄膜构造体的制造方法和薄膜构造体。
文档编号G02F1/13GK1439517SQ0310547
公开日2003年9月3日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年2月22日
发明者桜田和昭 申请人:精工爱普生株式会社