(57)【要約】【課題】吐出不良の発生を抑制して、配向膜を良好に形成できる配向膜の形成方法を提供する。【解決手段】配向膜の形成方法は、配向膜形成用材料及び複数種類の溶媒を含むインクをインクジェットヘッドの吐出口より基板に供給して、基板に配向膜を形成する工程を含む。形成方法は、複数種類の溶媒のうち、配向膜形成用材料に対する溶解性が最も高い第１溶媒を、吐出口に通ずるインクジェットヘッドの内部流路に供給する第１工程と、第１工程後、内部流路が第１溶媒で満たされた状態で、第１溶媒及び配向膜形成用材料を含む溶液を、内部流路に供給する第２工程と、第２工程後、内部流路が溶液で満たされた状態で、インクを内部流路に供給する第３工程とを含み、第３工程後、吐出口より基板にインクを供給する。【選択図】図７
2010139806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向膜形成用材料及び複数種類の溶媒を含むインクをインクジェットヘッドの吐出口より基板に供給して、前記基板に配向膜を形成する配向膜の形成方法であって、
前記複数種類の溶媒のうち、前記配向膜形成用材料に対する溶解性が最も高い第１溶媒を、前記吐出口に通ずる前記インクジェットヘッドの内部流路に供給する第１工程と、
前記第１工程後、前記内部流路が前記第１溶媒で満たされた状態で、前記第１溶媒及び前記配向膜形成用材料を含む溶液を、前記内部流路に供給する第２工程と、
前記第２工程後、前記内部流路が前記溶液で満たされた状態で、前記インクを前記内部流路に供給する第３工程と、を含み、
前記第３工程後、前記吐出口より前記基板に前記インクを供給する配向膜の形成方法。
【請求項２】
前記第１，第２、第３工程の少なくとも一つは、前記インクジェットヘッドの外側より、前記吐出口を吸引する動作を含む請求項１記載の形成方法。
【請求項３】
前記複数種類の溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、及びブチルセロソルブを含む請求項１又は２記載の形成方法。
【請求項４】
前記インクは、固形分濃度が１重量％以上１０重量％以下であって、粘度が３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下に調整されている請求項１〜３のいずれか一項記載の形成方法。
【請求項５】
前記配向膜形成用材料が、以下の式（Ｉ）
【化１】
2010139806.tif 000007
（式中、Ｐ１は４価の有機基であり、Ｑ１は２価の有機基を表す。）で示される繰り返し単位、及び以下の式（II）
【化２】
2010139806.tif 000008
（式中、Ｐ２は４価の有機基であり、Ｑ２は２価の有機基を表す。）で示される繰り返し単位から選ばれる、少なくとも一種を有する重合体である請求項１〜４のいずれか一項記載の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイス製造工程において、例えば特許文献１，２に開示されているような、インクジェットヘッドの吐出口より基板にインクを供給して、その基板上にパターンを形成するインクジェット装置（液滴吐出装置）が使用される。
【特許文献１】特許第３９２８４５６号公報
【特許文献１】特開２００１−０４２３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、液晶表示装置の配向膜をインクジェット装置で製造する場合、配向膜形成用材料及び溶媒を含むインクを吐出口より良好に吐出できることが望まれる。例えば、吐出口に通ずるインクジェットヘッドの内部流路に気泡が存在する状態で吐出口からインクを吐出すると、吐出不良が発生する可能性がある。その結果、配向膜が不良となる可能性がある。
【０００４】
本発明は、吐出不良の発生を抑制して、配向膜を良好に形成できる配向膜の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
【０００６】
本発明の一態様に従えば、配向膜形成用材料及び複数種類の溶媒を含むインクをインクジェットヘッドの吐出口より基板に供給して、基板に配向膜を形成する配向膜の形成方法であって、複数種類の溶媒のうち、配向膜形成用材料に対する溶解性が最も高い第１溶媒を、吐出口に通ずるインクジェットヘッドの内部流路に供給する第１工程と、第１工程後、内部流路が第１溶媒で満たされた状態で、第１溶媒及び配向膜形成用材料を含む溶液を、内部流路に供給する第２工程と、第２工程後、内部流路が溶液で満たされた状態で、インクを内部流路に供給する第３工程と、を含み、第３工程後、吐出口より基板にインクを供給する配向膜の形成方法が提供される。
【０００７】
本発明の一態様によれば、インクジェットヘッドの内部流路に、配向膜を形成するためのインクを充填する際、まず、第１工程として、インクに含まれる複数種類の溶媒のうち、配向膜形成用材料に対する溶解性が最も高い第１溶媒を内部流路に供給し、次に、第２工程として、内部流路が第１溶媒で満たされた状態で、第１溶媒及び配向膜形成用材料を含む溶液を、内部流路に供給し、その後、第３工程として、内部流路が溶液で満たされた状態で、インクを内部流路に供給することによって、内部流路に気泡が発生することを抑制しつつ、内部流路をインクで満たすことができる。したがって、第３工程の後、吐出不良の発生を抑制しつつ、吐出口より基板にインクを供給することができる。したがって、配向膜を良好に形成することができる。
【０００８】
また、第１，第２、第３工程の少なくとも一つにおいて、インクジェットヘッドの外側より、前記吐出口を吸引することによって、より一層、内部流路に気泡が発生することを抑制することができる。
【０００９】
また、複数種類の溶媒が、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、及びブチルセロソルブを含むことにより、配向膜形成用材料を良好に溶解して、良好な配向膜を形成することができる。
【００１０】
また、インクは、固形分濃度が１重量％以上１０重量％以下であって、粘度が３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下に調整されていることが好ましい。こうすることにより、吐出口からインクを良好に吐出することができる。例えば、固形分濃度が１重量％未満であると、得られる配向膜の膜厚が薄くなりすぎ、良好な配向膜とならなくなる可能性がある。固形分濃度が１０重量％を超えると、得られる配向膜の膜厚が厚くなりすぎ、やはり良好な配向膜とならなくなる可能性がある。また、固形分濃度が１０重量％を超えると、インクの粘性が増大し、吐出口からインクを良好に吐出することができなくなる可能性がある。また、粘度を３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下に調整することで、良好な流動性を確保できる。したがって、吐出口からインクを良好に吐出することができる。また、表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下に調整することで、基板の表面におけるインクの濡れ性が良くなる。したがって、吐出口から基板に供給されたインクで、均一な厚みの配向膜を形成することができる。
【００１１】
また、前記配向膜形成用材料が、以下の式（Ｉ）
【化１】
2010139806.tif 000003
（式中、Ｐ１は４価の有機基であり、Ｑ１は２価の有機基を表す。）で示される繰り返し単位、及び以下の式（II）
【化２】
2010139806.tif 000004
（式中、Ｐ２は４価の有機基であり、Ｑ２は２価の有機基を表す。）で示される繰り返し単位から選ばれる、少なくとも一種を有する重合体であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るインクジェット装置ＩＪの一例を示す斜視図である。本実施形態のインクジェット装置ＩＪは、配向膜形成用材料Ｓ及び複数種類の溶媒Ａ，Ｂ，Ｃを含むインク（機能液）Ｋの液滴Ｄをインクジェットヘッド２の吐出口１より基板Ｐに供給して、基板Ｐに配向膜を形成可能である。
【００１４】
図１において、インクジェット装置ＩＪは、インクＫの液滴Ｄを吐出する吐出口１を有するインクジェットヘッド２と、インクジェットヘッド２にインクＫを供給可能な供給装置１０と、インクジェットヘッド２に対して移動可能な基板ステージ３と、インクジェットヘッド２に対して移動可能なキャッピングステージ４とを備えている。
【００１５】
本実施形態のインクジェット装置ＩＪは、複数のインクジェットヘッド２を備えたマルチヘッドタイプのインクジェット装置であり、複数のインクジェットヘッド２を支持するキャリッジ部材５を有する。キャリッジ部材５は、支持機構３８に支持されている。
【００１６】
基板ステージ３は、液滴Ｄで配向膜が形成される基板Ｐを保持して移動可能である。キャッピングステージ４は、インクジェットヘッド２を覆うキャッピング装置６を含む。基板ステージ３及びキャッピングステージ４のそれぞれは、ベース部材７の支持面８上において、例えばリニアモータ等の駆動装置の駆動力により、インクジェットヘッド２に対して移動可能である。
【００１７】
図２は、キャリッジ部材５に支持された複数のインクジェットヘッド２を下側から見た図、図３は、インクジェットヘッド２の構造の一例を説明するための断面図である。
【００１８】
本実施形態のインクジェットヘッド２は、ピエゾ素子（圧電素子）３３に所定の駆動信号を供給して、そのピエゾ素子３３を変形させることによって、インクＫを収容したキャビティ３４の圧力を可撓性の振動板（膜）３５を介して変動させ、その圧力の変動を利用して、吐出口１よりインクＫの液滴Ｄを吐出する、いわゆる電気機械変換方式のインクジェットヘッドである。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態のインクジェット装置ＩＪは、複数のインクジェットヘッド２を有する。複数のインクジェットヘッド２は、キャリッジ部材５に支持されている。インクジェットヘッド２は、インクＫの液滴Ｄを吐出する吐出口（吐出ノズル）１が形成された吐出面（ノズル形成面）９を有する。吐出面９は、所定方向に長い形状（本実施形態においてはほぼ長方形状）を有する。吐出口１は、吐出面９において、所定方向（吐出面９の長手方向）に沿って複数形成されている。本実施形態においては、複数の吐出口１が並ぶ所定方向は、ＸＹ平面内においてＸ軸方向に対して傾斜する方向である。
【００２０】
図３に示すように、インクジェットヘッド２は、ヘッド本体３６と、ヘッド本体３６の下端に配置されたプレート部材（ノズルプレート）３７とを有する。吐出口１は、プレート部材３７に形成されている。プレート部材３７は、上下方向に貫通する孔を複数有する。吐出口１は、その孔の下端に配置されている。吐出面９は、プレート部材３７に配置されている。
【００２１】
本実施形態においては、インクジェットヘッド２（プレート部材３７）の吐出面９は、下側（−Ｚ側）に向いている。インクジェットヘッド２からの液滴Ｄが吐出（供給）される基板Ｐの表面は、インクジェットヘッド２の吐出面９と対向するように、上側（＋Ｚ側）に向いている。基板ステージ３は、基板Ｐの表面が上側（＋Ｚ側）を向くように、基板Ｐを保持する。また、インクジェットヘッド２の吐出面９は、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板ステージ３は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。インクジェットヘッド２の吐出面９と基板ステージ３に保持された基板Ｐの表面との間の距離（プラテンギャップ）が所定の値（例えば６００μｍ）に維持された状態で、吐出口１より基板Ｐに液滴Ｄが供給される。
【００２２】
また、インクジェットヘッド２は、プレート部材３７（吐出口１）の上方に形成されたキャビティ（空間）３４と、キャビティ３４の上方に配置された可撓性の振動板３５と、振動板３５の上方に配置されたピエゾ素子３３とを有する。キャビディ３４は、吐出口１に通じている。キャビティ３４は、複数の吐出口１のそれぞれに対応するように複数形成されている。キャビティ３４は、インクジェットヘッド２の内部流路４０の一部を構成する。内部流路４０は、例えばチューブにより形成される供給流路を介して供給装置１０と接続される。供給装置１０は、キャビティ３４を含む内部流路４０にインクを供給可能である。キャビティ３４は、供給装置１０からのインクＫを収容し、吐出口１に供給する。
【００２３】
振動板３５は、上下方向に振動することによって、キャビティ３４の圧力（容積）を変動可能である。ピエゾ素子３３は、振動板３５を上下方向に振動可能である。ピエゾ素子３３は、複数の吐出口１のそれぞれに対応するように複数配置されている。ピエゾ素子３３は、駆動信号に基づいて振動板３５を振動させ、キャビティ３４の圧力を変動させることによって、吐出口１よりインクＫの液滴Ｄを吐出させる。
【００２４】
図４は、キャッピングステージ４を−Ｘ側から見た図、図５は、キャッピングステージ４の動作の一例を説明するための図である。
【００２５】
キャッピングステージ４は、インクジェットヘッド２の吐出面９を覆うキャッピング装置６を含む。キャッピング装置６は、インクジェットヘッド２の吐出面９を覆うキャップ部５０を備える。キャップ部５０は、インクジェットヘッド２の吐出面９との間で密閉された空間４９を形成可能である。キャップ部５０は、キャッピングステージ４の上面に形成された凹部（溝）を含み、その凹部によって、インクジェットヘッド２の吐出面９との間で空間４９を形成可能である。キャップ部５０は、複数のインクジェットヘッド２に対応するように、複数設けられている。
【００２６】
図５に示すように、キャッピング装置６は、インクジェットヘッド２の吐出面９の全てをキャップ部（凹部）５０の内側に配置可能である。キャッピング装置６は、例えばキャップ部（凹部）５０の内側面の上端と、吐出面９の外側のインクジェットヘッド２（プレート部材３７）の側面とを接触させることによって、空間４９を形成する。
【００２７】
また、キャッピング装置６は、キャップ部（凹部）５０の底面に形成され、空間４９の流体を吸引可能な吸引口５３と、吸引口５３と流路５４を介して接続された真空システム５５とを有する。
【００２８】
キャッピング装置６は、インクジェットヘッド２の吐出面９とキャップ部５０との間で空間４９を形成した状態で、真空システム５５を駆動することによって、空間４９の流体を吸引口５３を介して吸引可能である。キャッピング装置６は、吸引口５３より空間４９の流体（主に気体）を吸引して、空間４９を負圧にすることができる。キャッピング装置６は、空間４９を負圧にすることによって、キャビティ３４等、インクジェットヘッド２の内部流路４０のインクＫを、吐出口１を介して吸引可能である。キャッピング装置６は、空間４９の流体を吸引することによって、インクジェットヘッド２の内部流路４０において、吐出口１に向かうインクＫの流れを生成できる。
【００２９】
なお、図４及び図５を参照して説明したキャッピング装置６は、主にインクジェットヘッド２のインクＫを吸引する吸引機能を有するが、吐出面９（吐出口１）の乾燥を抑制する機能（保湿機能）を有していてもよい。例えば、キャップ部５０の内側に湿った多孔部材を配置し、その湿った多孔部材を含むキャップ部５０とインクジェットヘッド２の吐出面９とを対向させることによって、吐出面９の乾燥を抑制できる。
【００３０】
図６は、本実施形態に係る供給装置１０の一例を示す図である。供給装置１０は、インクジェットヘッド２にインクＫを供給可能である。インクＫは、配向膜形成用材料Ｓ及び複数種類の溶媒Ａ，Ｂ，Ｃを含む。
【００３１】
図６において、供給装置１０は、インクＫに含まれる複数種類の溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち、配向膜形成用材料Ｓに対する溶解性が最も高い第１溶媒Ａを収容する第１容器１１と、第１溶媒Ａ及び配向膜形成用材料Ｓからなる溶液Ｌを収容する第２容器１２と、インクＫを収容する第３容器１３と、一端が第１容器１１と接続される第１チューブ１４と、一端が第２容器１２と接続される第２チューブ１５と、一端が第３容器１３と接続される第３チューブ１６と、第１，第２，第３チューブ１４，１５，１６の他端と接続される流路切替機構１７と、流路切替機構１７とインクジェットヘッド２とを接続するチューブ１８とを備えている。チューブ１８の流路は、キャビティ３４を含むインクジェットヘッド２の内部流路４０と通じている。
【００３２】
配向膜形成用材料Ｓは、合成樹脂を含む固体（固形分）である。配向膜形成用材料Ｓとして、例えばポリイミドを用いることができる。なお、配向膜形成用材料Ｓとして、例えば、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリシロキサン、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート等を用いることもできる。
【００３３】
本実施形態においては、配向膜形成用材料Ｓは、以下の式（Ｉ）
【００３４】
【化３】
2010139806.tif 000005
【００３５】
（式中、Ｐ１は４価の有機基であり、Ｑ１は２価の有機基を表す。）で示される繰り返し単位、及び以下の式（II）
【００３６】
【化４】
2010139806.tif 000006
【００３７】
（式中、Ｐ２は４価の有機基であり、Ｑ２は２価の有機基を表す。）で示される繰り返し単位から選ばれる、少なくとも一種を有する重合体である。
【００３８】
第１，第２，第３溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち、第１溶媒Ａは、配向膜形成用材料Ｓに対する溶解性が最も高い。すなわち、第１溶媒Ａは、第２，第３溶媒Ｂ，Ｃより、配向膜形成用材料Ｓに対する溶解性が高い。本実施形態において、第１溶媒Ａは、Ｎ−メチル−２−ピロリドンである。第２溶媒Ｂは、γ−ブチロラクトンである。第３溶媒Ｃは、ブチルセロソルブである。以下の説明において、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを適宜、ＮＭＰ、と称し、γ−ブチロラクトンを適宜、ＧＢＬ、と称し、ブチルセロソルブを適宜、ＢＣ、と称する。
【００３９】
インクＫは、配向膜形成用材料Ｓ、第１溶媒Ａ、第２溶媒Ｂ、及び第３溶媒Ｃからなる。なお、これら配向膜形成用材料Ｓ、及び溶媒Ａ，Ｂ，Ｃの他に、別の材料（添加剤）、溶媒がインクＫに含まれてもよい。本実施形態において、インクＫは、固形分濃度が１重量％以上１０重量％以下であって、粘度が３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下に調整されている。
【００４０】
本実施形態において、第１溶媒Ａ、溶液Ｌ、及びインクＫのうち、第１溶媒Ａの粘度が最も低く、第１溶媒Ａに次いで溶液Ｌの粘度が低く、インクＫの粘度が最も高い。
【００４１】
次に、本実施形態に係る配向膜の形成方法の一例について説明する。本実施形態の形成方法は、図７のフローチャートに示すように、第１溶媒Ａを、吐出口１に通ずるインクジェットヘッド２の内部流路４０に供給する第１工程ＳＰ１と、第１工程ＳＰ１後、インクジェットヘッド２の内部流路４０が第１溶媒Ａで満たされた状態で、第１溶媒Ａ及び配向膜形成用材料Ｓを含む溶液Ｌを、インクジェットヘッド２の内部流路４０に供給する第２工程ＳＰ２と、第２工程ＳＰ２後、インクジェットヘッド２の内部流路４０が溶液Ｌで満たされた状態で、インクＫをインクジェットヘッド２の内部流路４０に供給する第３工程ＳＰ３とを含む。第３工程ＳＰ３後、吐出口１より基板ＰにインクＫを供給して、配向膜を形成する第４工程ＳＰ４が実行される。
【００４２】
例えば、インクジェット装置ＩＪの稼動を開始するとき、まず、第１容器１１からの第１溶媒Ａがチューブ１８に供給され、第２容器１２の溶液Ｌ及び第３容器１３のインクＫがチューブ１８に供給されないように、流路切替機構１７が制御される。そして、図８（Ａ）に示すように、第１容器１１に収容されている第１溶媒Ａが、第１チューブ１４及びチューブ１８の流路を介して、インクジェットヘッド２の内部流路４０に供給される。これにより、キャビティ３４を含むインクジェットヘッド２の内部流路４０が第１溶媒Ａで満たされる。
【００４３】
本実施形態においては、インクジェットヘッド２の内部流路４０に第１溶媒Ａを供給しているとき、インクジェットヘッド２の外側より吐出口１を吸引する動作が実行される。すなわち、図８（Ａ）に示すように、キャッピング装置６を用いて、インクジェットヘッド２の内部流路４０の第１溶媒Ａを吐出口１を介して吸引しながら、供給装置１０よりインクジェットヘッド２の内部流路４０に第１溶媒Ａを供給する動作が実行される。これにより、インクジェットヘッド２の内部流路４０を第１溶媒Ａで良好に満たすことができる。
【００４４】
次に、図８（Ｂ）に示すように、インクジェットヘッド２の内部流路４０が第１溶媒Ａで満たされた状態で、第２容器１２に収容されている溶液Ｌが、第２チューブ１５及びチューブ１８の流路を介して、インクジェットヘッド２の内部流路４０に供給される。流路切替機構１７は、第２容器１２からの溶液Ｌがチューブ１８に供給され、第１容器１１の第１溶媒Ａ及び第３容器１３のインクＫがチューブ１８に供給されないように、流路を切替える。これにより、キャビティ３４を含むインクジェットヘッド２の内部流路４０が溶液Ｌで満たされる。
【００４５】
インクジェットヘッド２の内部流路４０に溶液Ｌを供給しているとき、インクジェットヘッド２の外側より吐出口１を吸引する動作が実行される。すなわち、図８（Ｂ）に示すように、キャッピング装置６を用いて、インクジェットヘッド２の内部流路４０の溶液Ｌを吐出口１を介して吸引しながら、供給装置１０よりインクジェットヘッド２の内部流路４０に溶液Ｌを供給する動作が実行される。これにより、インクジェットヘッド２の内部流路４０を溶液Ｌで良好に満たすことができる。
【００４６】
次に、図８（Ｃ）に示すように、インクジェットヘッド２の内部流路４０が溶液Ｌで満たされた状態で、第３容器１３に収容されているインクＫが、第３チューブ１６及びチューブ１８の流路を介して、インクジェットヘッド２の内部流路４０に供給される。流路切替機構１７は、第３容器１３からのインクＫがチューブ１８に供給され、第１容器１１の第１溶媒Ａ及び第２容器１２の溶液Ｌがチューブ１８に供給されないように、流路を切替える。これにより、キャビティ３４を含むインクジェットヘッド２の内部流路４０がインクＫで満たされる。
【００４７】
インクジェットヘッド２の内部流路４０にインクＫを供給しているとき、インクジェットヘッド２の外側より吐出口１を吸引する動作が実行される。すなわち、図８（Ｃ）に示すように、キャッピング装置６を用いて、インクジェットヘッド２の内部流路４０のインクＫを吐出口１を介して吸引しながら、供給装置１０よりインクジェットヘッド２の内部流路４０にインクＫを供給する動作が実行される。これにより、インクジェットヘッド２の内部流路４０をインクＫで良好に満たすことができる。
【００４８】
そして、インクジェットヘッド２の内部流路４０がインクＫで良好に満たされた後、吐出口１よりインクＫを基板Ｐに供給して、その基板Ｐに配向膜を形成する処理が実行される。
【００４９】
図９は、上述の形成方法により形成される配向膜７１，７２を備える液晶表示装置１００の一例を示す図である。図９に示す液晶表示装置１００は、パッシブマトリクス方式の半透過反射型カラー液晶表示装置である。
【００５０】
図９において、液晶表示装置１００は、第１基板Ｐ１と、第２基板Ｐ２と、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との間に配置される液晶層６０とを備えている。
【００５１】
また、液晶表示装置１００は、第１基板Ｐ１と液晶層６０との間に配置された複数のセグメント電極６１と、配向膜７１とを備えている。セグメント電極６１は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜により形成されている。
【００５２】
また、液晶表示装置１００は、第２基板Ｐ２と液晶層６０との間に配置されたカラーフィルタ６２と、オーバーコート膜６６と、コモン電極６８と、配向膜７２とを備えている。
【００５３】
カラーフィルタ６２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色素層６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂを有し、それら色素層６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂの間には、ブラックマトリクス６４が配置される。
【００５４】
オーバーコート膜６６は、色素層６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ間の段差を小さくするとともに、色素層６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂの表面を保護するものである。
【００５５】
コモン電極６８は、ＩＴＯ等の透明導電膜から形成されており、第１基板Ｐ１に形成されているセグメント電極６１と直交するように配置されている。
【００５６】
配向膜７１、７２は、本実施形態に係る形成方法により形成される。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、インクジェットヘッド２の内部流路４０に配向膜を形成するためのインクＫを充填する際、まず、第１工程ＳＰ１として、インクＫに含まれる複数種類の溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち、配向膜形成用材料Ｓに対する溶解性が最も高い第１溶媒Ａをインクジェットヘッド２の内部流路４０に供給し、次に、第２工程ＳＰ２として、インクジェットヘッド２の内部流路４０が第１溶媒Ａで満たされた状態で、第１溶媒Ａ及び配向膜形成用材料Ｓを含む溶液Ｌを、インクジェットヘッド２の内部流路４０に供給し、その後、第３工程ＳＰ３として、インクジェットヘッド２の内部流路４０が溶液Ｌで満たされた状態で、インクＫをインクジェットヘッド２の内部流路４０に供給することによって、インクジェットヘッド２の内部流路４０に気泡が発生することを抑制しつつ、インクジェットヘッド２の内部流路４０をインクＫで満たすことができる。したがって、第３工程ＳＰ３の後、吐出不良の発生を抑制しつつ、吐出口１より基板ＰにインクＫを供給することができる。したがって、配向膜を良好に形成することができる。
【００５８】
また、第１，第２，第３工程ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３において、キャッピング装置６を用いて、インクジェットヘッド２の外側より、吐出口１を吸引することによって、より一層、インクジェットヘッド２の内部流路４０に気泡が発生することを抑制することができる。
【００５９】
また、複数種類の溶媒Ａ，Ｂ，Ｃが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、及びブチルセロソルブを含むことにより、配向膜形成用材料Ｓを良好に溶解して、良好な配向膜を形成することができる。
【００６０】
また、インクＫは、固形分濃度が１重量％以上１０重量％以下であって、粘度が３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下に調整されているので、吐出不良の発生を抑制しつつ、吐出口１からインクＫを良好に吐出することができる。例えば、固形分濃度が１重量％未満であると、得られる配向膜の膜厚が薄くなりすぎ、良好な配向膜とならなくなる可能性がある。固形分濃度が１０重量％を超えると、得られる配向膜の膜厚が厚くなりすぎ、やはり良好な配向膜とならなくなる可能性がある。また、固形分濃度が１０重量％を超えると、インクＫの粘性が増大し、吐出口１からインクＫを良好に吐出することができなくなる可能性がある。また、粘度を３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下に調整することで、良好な流動性を確保できる。したがって、吐出口１からインクＫを良好に吐出することができる。また、表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下に調整することで、基板Ｐの表面におけるインクＫの濡れ性が良くなる。したがって、吐出口１から基板Ｐに供給されたインクＫで、均一な厚みの配向膜を形成することができる。
【００６１】
＜実施例＞
以下、実施例を示す。以下の各実施例、及び比較例に示す条件で、インクジェットヘッド２に関する実験を行った。そして、吐出口１より吐出されるインクに気泡が存在するかどうか、及びインクの吐出動作を開始した直後において吐出不良が発生したかどうか、について評価した。
【００６２】
評価用のインクとして、以下のインクＫ１，Ｋ２を用意した。
【００６３】
インクＫ１は、配向膜形成用材料Ｓ１を溶媒Ｖ１で溶解したものである。配向膜形成用材料Ｓ１は、ＪＳＲ社製のＡＬ−６０６０１［ＶＡ用］である。溶媒Ｖ１は、ＧＢＬを４０％含み、ＮＭＰを３０％含み、ＢＣ３０％を含む溶媒である。インクＫ１の固形分濃度は、４．０重量％である。インクＫ１の粘度は、９．３ｃＰである。溶媒Ｖ１の粘度は、２．２ｃＰである。
【００６４】
インクＫ２は、配向膜形成用材料Ｓ２を溶媒Ｖ２で溶解したものである。配向膜形成用材料Ｓ２は、ＪＳＲ社製のＡＬ−１６４７０［ＩＰＳ用］である。溶媒Ｖ２は、ＧＢＬを８２％含み、ＮＭＰを６％含み、ＢＣを１２％含む溶媒である。インクＫ２の固形分濃度は、４．０重量％である。インクＫ２の粘度は、１１．５ｃＰである。溶媒Ｖ２の粘度は、２．１ｃＰである。
【００６５】
（実施例１−１）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、第１工程ＳＰ１として、ＮＭＰ（粘度１．８ｃＰ）を供給し、第２工程ＳＰ２として、ＮＭＰとＡＬ−６０６０１とからなる溶液Ｌ１（固形分濃度４．０重量％、粘度８．９ｃＰ） を供給し、第３工程ＳＰ３として、上述のインクＫ１を供給した。
【００６６】
（実施例１−２）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、第１工程ＳＰ１として、ＮＭＰ（粘度１．８ｃＰ）を供給し、第２工程ＳＰ２として、ＮＭＰとＡＬ−１６４７０とからなる溶液Ｌ２（固形分濃度４．０重量％、粘度１１．０ｃＰ） を供給し、第３工程ＳＰ３として、上述のインクＫ２を供給した。
【００６７】
（比較例１−１）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、脱気処理していないＧＢＬ（粘度１．９ｃＰ）を供給し、次いで、脱気処理していない上述の溶媒Ｖ１を供給し、次いで、上述のインクＫ１を供給した。
【００６８】
（比較例１−２）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、脱気処理していないＧＢＬ（粘度１．９ｃＰ）を供給し、次いで、脱気処理していない上述の溶媒Ｖ２を供給し、次いで、上述のインクＫ２を供給した。
【００６９】
（比較例２−１）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、ＧＢＬ（粘度１．９ｃＰ）を供給し、次いで、ＧＢＬとＡＬ−６０６０１とからなる溶液Ｌ３（固形分濃度４．０重量％、粘度９．０ｃＰ） を供給し、次いで、上述のインクＫ１を供給した。
【００７０】
（比較例２−２）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、ＧＢＬ（粘度１．９ｃＰ）を供給し、次いで、ＧＢＬとＡＬ−１６４７０とからなる溶液Ｌ４（固形分濃度４．０重量％、粘度１１．５ｃＰ） を供給し、次いで、上述のインクＫ２を供給した。
【００７１】
（比較例３−１）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、ＮＭＰ（粘度１．８ｃＰ）を供給し、次いで、ＮＭＰを７０％含み、ＢＣを３０％含む溶媒Ｖ３とＡＬ−６０６０１とからなる溶液Ｌ５（固形分濃度４．０重量％、粘度９．１ｃＰ） を供給し、次いで、上述のインクＫ１を供給した。
【００７２】
（比較例３−２）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、ＮＭＰ（粘度１．８ｃＰ）を供給し、次いで、ＮＭＰを８８％含み、ＢＣを１２％含む溶媒Ｖ４とＡＬ−１６４７０とからなる溶液Ｌ６（固形分濃度４．０重量％、粘度１１．２ｃＰ） を供給し、次いで、上述のインクＫ２を供給した。
【００７３】
（比較例４−１）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、ＮＭＰ（粘度１．８ｃＰ）を供給し、次いで、上述のインクＫ１を供給した。
【００７４】
（比較例４−２）
インクジェットヘッド２の内部流路４０に、まず、ＧＢＬ（粘度１．９ｃＰ）を供給し、次いで、上述のインクＫ２を供給した。
【００７５】
図１０に、評価結果を示す。図１０中、「気泡巻き込み」は、吐出されるインクに気泡が存在するかどうか、についての評価結果である。「初期吐出性」は、インクＫ１，Ｋ２の吐出動作を開始した直後において吐出不良が発生したかどうか、についての評価結果である。
【００７６】
本願発明に係る実施例１，２においては、「気泡巻き込み」、及び「初期吐出性」の両方とも良好であった。すなわち、気泡の発生、及び吐出不良の発生がなく、インクの液滴を良好に吐出することができた。
【００７７】
比較例１−１，１−２では、インクＫ１，Ｋ２中に気泡が僅かに発生した。また、吐出不良が発生した。これは、内部流路４０を溶媒Ｖ１（Ｖ２）で満たした後、その溶媒Ｖ１（Ｖ２）との粘度差が大きいインクＫ１（Ｋ２）を内部流路４０に満たしたことが、原因の一つと考えられる。また、内部流路がインクＫ１（Ｋ２）で満たされる前にその内部流路を満たす溶媒Ｖ１（Ｖ２）中に、ＢＣが含まれていることも、原因の一つと考えられる。
【００７８】
比較例２−１，２−２では、インクＫ１，Ｋ２中に気泡が僅かに発生した。また、吐出不良が僅かに発生した。これは、内部流路４０がインクＫ１（Ｋ２）で満たされる前にその内部流路４０を満たす溶液Ｌ３（Ｌ４）の溶媒に、配向膜形成用材料Ｓ１（Ｓ２）に対する溶解性が比較的低いＧＢＬが用いられていることが、原因の一つと考えられる。すなわち、内部流路４０に固形分が析出した可能性があり、それにより、気泡が発生し、吐出不良が発生したと考えられる。
【００７９】
比較例３−１，３−２では、インクＫ１，Ｋ２中に気泡が発生し、吐出不良が発生した。これは、内部流路４０がインクＫ１（Ｋ２）で満たされる前にその内部流路４０を満たす溶液Ｌ５（Ｌ６）中に、ＢＣが含まれていることが、原因の一つと考えられる。
【００８０】
比較例４−１，４−２では、インクＫ１，Ｋ２中に気泡が発生した。また、吐出不良が発生した。これは、内部流路４０をＮＭＰ（ＧＢＬ）で満たした後、そのＮＭＰ（ＧＢＬ）との粘度差が大きいインクＫ１（Ｋ２）を満たしたことが、原因の一つと考えられる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態に係る形成方法により、気泡の発生を抑制でき、吐出不良の発生を抑制できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施形態に係るインクジェット装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係るキャリッジ部材に支持された複数のインクジェットヘッドを下側から見た図である。
【図３】本実施形態に係るインクジェットヘッドの構造の一例を説明するための断面図である。
【図４】本実施形態に係るキャッピングステージの一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係るキャッピングステージの動作の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る供給装置の一例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る配向膜の形成方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係るインクジェット装置の動作の一例を模式図である。
【図９】配向膜を備える液晶表示装置の一例を示す図である。
【図１０】評価試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…吐出口、２…インクジェットヘッド、３…基板ステージ、４…キャッピングステージ、６…キャッピング装置、１０…供給装置、１７…流路切替機構、３４…キャビティ、Ａ…第１溶媒、Ｂ…第２溶媒、Ｃ…第３溶媒、Ｄ…液滴、Ｐ…基板、Ｓ…配向膜形成用材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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