(57)【要約】 【課題】  膜厚が均一化された高品質な膜を効率的に形成する機能膜形成方法、配向膜の形成方法及び液晶装置の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の機能膜形成方法は、液状体を基板に塗布して膜を形成する膜形成工程と、液状体に含有する溶剤を除去する溶剤除去工程と、を有し、溶剤除去工程において、チャンバー内を密閉した状態で溶剤を減圧乾燥により除去し、減圧により到達させる到達圧力を溶剤の飽和蒸気圧以下に設定することを特徴とする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体を基板に塗布して膜を形成する膜形成工程と、前記液状体に含有する溶剤を除去する溶剤除去工程と、を有し、
前記溶剤除去工程において、チャンバー内を密閉した状態で前記溶剤を減圧乾燥により除去し、減圧により到達させる到達圧力を前記溶剤の飽和蒸気圧以下に設定することを特徴とする機能膜形成方法。
【請求項２】
前記膜形成工程において、
前記液状体を液滴吐出方式により前記基板上に塗布することを特徴とする請求項１に記載の機能膜形成方法。
【請求項３】
前記液状体は複数の種類の溶剤を含有し、
前記溶剤除去工程において、
前記複数の種類の溶剤の飽和蒸気圧のうち、最も飽和蒸気圧が高い前記溶剤の飽和蒸気圧以下に前記到達圧力を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の機能膜形成方法。
【請求項４】
前記液状体は複数の種類の溶剤を含有し、
前記溶剤除去工程において、
前記複数の種類の溶剤の飽和蒸気圧のうち、最も飽和蒸気圧が低い前記溶剤の飽和蒸気圧以下に前記到達圧力を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の機能膜形成方法。
【請求項５】
前記液状体は、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びブチルセロソルブを含む溶剤にポリイミドが添加されたものであり、前記液状体を前記基板に塗布して、前記液状体に含有する溶剤を除去することにより配向膜を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の配向膜の形成方法。
【請求項６】
請求項５に記載の配向膜を形成する工程を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能膜形成方法、配向膜の形成方法及び液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定機能を有する膜を基板上に形成する方法として、まず、基板上に液状体を塗布して塗膜を形成し、塗膜に含有する溶剤を除去して所定機能を有する膜を形成する方法が知られている。ここで液状体の塗布方法としては、スピンコート法、スプレーコート法、スリットコート法、ディップ法等が広く利用されている。また、塗膜から溶剤を除去する方法としては、ホットプレート方式、熱風加熱方式、遠赤外線加熱方式など加熱による方法や、蒸気圧の変化を利用する真空方式等が広く利用されている。
【０００３】
ところが、基板上に形成する膜の膜厚を厚くすると、液状体中の溶剤が膜から蒸発しにくくなる。さらに、膜中における液状体の流動が容易となるため、形成する膜の膜厚が不均一になり易いという問題があった。
【０００４】
そこで、均一な塗膜を形成するために、チャンバー内の減圧段階においてチャンバー内に気体を送り込み、基板を加熱して液状体に含まれる溶剤を除去する方法が開示されている（特許文献１参照）。これにより、チャンバー内の圧力を一定に保持し、圧力の急峻な変動により発生する膜ムラを防止することができる。さらに、効率的に乾燥を行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−１４５０２９号公報
【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、上記特許文献１に開示の発明には以下に示す問題があった。
（１）真空チャンバー内部に気体を供給することで、真空チャンバー内部の圧力は一定に維持されるが、気体の流動が膜表面にも影響し、乾燥後の膜に膜ムラが発生する恐れがあった。また、供給された気体の流路方向に異物が残されている場合には、気流とともに異物が押し流されて膜表面に付着し、膜品質の低下に繋がるという問題があった。
（２）基板の加熱は、塗膜に含有する溶剤の乾燥を促進する効果があるが、２枚目以降の基板を設置する際、ステージ温度を初期状態の温度まで戻すのに所定時間要するため、生産効率の低下に繋がるという問題があった。
（３）液状体の塗布方法としてスピンコート法等が採用されているが、材料使用効率が数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、材料の多くが無駄となり製造コストが高くなると問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的は、膜厚が均一化された高品質な膜を効率的に形成する機能膜形成方法、配向膜の形成方法及び液晶装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、液状体を基板に塗布して膜を形成する膜形成工程と、前記液状体に含有する溶剤を除去する溶剤除去工程と、を有し、前記溶剤除去工程において、チャンバー内を密閉した状態で前記溶剤を減圧乾燥により除去し、減圧により到達させる到達圧力を前記溶剤の飽和蒸気圧以下に設定することを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、溶剤の飽和蒸気圧以下までチャンバー内の圧力を減圧させるため、チャンバー内の到達圧力以下の飽和蒸気圧を有する溶剤は蒸発する。これに加え、本発明ではチャンバー内が密閉された状態であり、気体を送り込まずにチャンバー内を減圧させるため、膜に含有する溶剤を膜の中央部と周辺部とで均一に蒸発させることができる。さらに、チャンバー内の圧力を溶剤の飽和蒸気圧以下とすることで溶剤を蒸発させることができるため、基板を加熱する必要がない。従って、本発明によれば、均一な膜を形成することができ、膜ムラが低減され、膜の品質を向上させることができるとともに、生産効率の向上を図ることができる。ここで、到達圧力とは、溶剤の飽和蒸気圧に基づいて設定した目標値の圧力まで真空チャンバー内部の圧力を減圧させたときの圧力を意味する。
【０００９】
また本発明の機能膜形成方法は、前記膜形成工程において、前記液状体を液滴吐出方式により前記基板上に塗布することも好ましい。
【００１０】
この方法によれば、液滴吐出方式の採用により、基板上に液状体を直接塗布するので高精度に吐出量又は吐出位置等を制御することが可能となる。従って、高品質な膜を形成することができるとともに、フレキソ法又はスピンコート法と比較して、材料使用量や排液量を大幅に削減できる。これにより、省エネルギー化により低コスト化を図ることができる。また、液滴吐出方式によれば、大型基板にも対応可能となる。
【００１１】
また本発明の機能膜形成方法は、前記液状体は複数の種類の溶剤を含有し、前記溶剤除去工程において、前記複数の種類の溶剤の飽和蒸気圧のうち、最も飽和蒸気圧が高い前記溶剤の飽和蒸気圧以下に前記到達圧力を設定することも好ましい。
【００１２】
この方法によれば、最も飽和蒸気圧が高い溶剤の飽和蒸気圧以下にチャンバー内の圧力が設定されるため、少なくとも最も飽和蒸気圧の高い溶剤については液状体から確実に蒸発させることができる。これにより、均一な膜を形成することができ、膜ムラが低減され、膜の品質を向上させることができる。
【００１３】
また本発明の機能膜形成方法は、前記液状体は複数の種類の溶剤を含有し、前記溶剤除去工程において、前記複数の種類の溶剤の飽和蒸気圧のうち、最も飽和蒸気圧が低い前記溶剤の飽和蒸気圧以下に前記到達圧力を設定することも好ましい。
【００１４】
この方法によれば、最も飽和蒸気圧が低い溶剤の飽和蒸気圧以下にチャンバー内の圧力が設定されるため、チャンバー内の圧力が液状体に含有する全ての溶剤の飽和蒸気圧以下となる。従って、液状体に含有する全ての溶剤を蒸発させることができる。これにより、均一な膜を形成することができ、膜ムラが低減され、膜の品質を向上させることができる。
【００１５】
また本発明の配向膜の形成方法は、前記液状体が、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びブチルセロソルブを含む溶剤にポリイミドが添加されたものであり、前記液状体を前記基板に塗布して、前記液状体に含有する溶剤を除去することにより配向膜を形成することを特徴とする。
【００１６】
この方法によれば、チャンバー内の圧力を溶剤の飽和蒸気圧以下とすることで、液状体に含有するγ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びブチルセロソルブを含む溶剤を均一に蒸発させて、配向膜を形成することができる。従って、膜ムラのない高品質な配向膜を形成することができる。
【００１７】
また本発明の液晶装置の製造方法は、上記配向膜を形成する工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、輝度ムラ等のない高精細な液晶装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
（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側からみた平面図、図１（ｂ）は、同、側断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、ＴＦＴアレイ基板（基板）１０と、対向基板２０（基板）とが、平面視略矩形枠状のシール材５２を介して貼り合わされ、このシール材５２に囲まれた領域内に液晶層５０が封入されてなる液晶パネル１１０と、その背面側（（ｂ）図下側）に配設されたバックライト（照明手段）１２０とを備えて構成されたものである。このような構成のもとに、液晶パネル１１０においては、ＴＦＴアレイ基板１０が背面側の基板となり、対向基板２０が表面側の基板となっている。また、前記液晶パネル１１０には、図１（ｂ）に示すようにその表面側の一部を覆うようにして、矩形枠状のフレーム３００が取り付けられている。
【００２０】
液晶パネル１１０には、シール材５２の内周側に沿って平面視矩形枠状の周辺見切り５３が形成され、この周辺見切り５３の内側の領域に表示領域１１が形成されている。シール材５２の外側の領域には、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、さらに外部回路実装端子２０２の側方には、４つの受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが形成されている。また、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、表示領域１１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が設けられている。
【００２１】
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基板間導通材１０６，２０６が配設されている。本実施形態の液晶装置１００は、半透過反射型の液晶装置として構成され、透過表示モードでは、背面側に配設されたバックライト１２０からの照明光を液晶パネル１１０にて変調して対向基板２０側から表示光として射出し、反射表示モードでは、液晶パネル１１０に設けられた反射層（図示略）により対向基板２０側から入射した光を反射させるとともに液晶層５０にて変調し、表示光として射出するようになっている。
【００２２】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４，２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＣＯＦ（Chip On Film）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、液晶装置１００においては、使用する液晶の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、垂直配向モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
【００２３】
図２は、図１（ａ）に示す液晶装置の主要部を拡大した断面図である。図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された対向基板２０と、これらの間に挟持された液晶層５０とを主体として構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英等の透光性材料からなり、その内側に形成されたＴＦＴ素子３０や画素電極９、配向膜１６などを主体として構成されている。一方の対向基板２０は、ガラスや石英等の透光性材料からなり、その内側に形成された共通電極２１や配向膜２２などを主体として構成されている。
【００２４】
ＴＦＴアレイ基板１０の表面には、後述する第１遮光膜２６及び第１層間絶縁膜１２が形成されている。そして、第１層間絶縁膜１２の表面には多結晶シリコン等からなる半導体層１ａが形成され、この半導体層１ａを中心としてＴＦＴ素子３０が形成されている。半導体層１ａにおける走査線３ａとの対向部分にはチャネル領域２７が形成され、その両側にソース領域及びドレイン領域が形成されている。なお、このＴＦＴ素子３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を採用しているため、ソース領域には低濃度ソース領域１ｂと高濃度ソース領域１ｄとが形成され、ドレイン領域には低濃度ドレイン領域１ｃと高濃度ドレイン領域１ｅとが形成されている。
【００２５】
半導体層１ａの表面には、ゲート絶縁膜２が形成されている。そして、ゲート絶縁膜２の表面に走査線３ａが形成されて、その一部がゲート電極を構成している。また、ゲート絶縁膜２及び走査線３ａの表面には、第２層間絶縁膜２５が形成されている。そして、第２層間絶縁膜２５の表面にデータ線６ａが形成され、第２層間絶縁膜２５に形成されたコンタクトホール５を介して、高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。さらに、第２層間絶縁膜２５及びデータ線６ａの表面には、第３層間絶縁膜７が形成されている。そして、第３層間絶縁膜７の表面には、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide、以下ＩＴＯという）等の透明導電性材料からなる画素電極９が形成されている。この画素電極９は、第２層間絶縁膜２５及び第３層間絶縁膜７に形成されたコンタクトホール８を介して、高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。さらに、画素電極９の内側には、ポリイミド等の有機材料からなる配向膜１６が形成されている。配向膜１６の表面にはラビング等が施され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向方向を規制しうるようになっている。
【００２６】
なお、本実施形態では、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆが形成されている。また、ゲート絶縁膜２を延設して誘電体膜が形成され、その表面に容量線３ｂが配置されて第２蓄積容量電極が形成されている。これらにより、上述した蓄積容量１７が構成されている。
【００２７】
また、ＴＦＴ素子３０の形成領域に対応するＴＦＴアレイ基板１０の表面に、第１遮光膜２６が形成されている。第１遮光膜２６は、液晶装置に入射した光が、半導体層１ａのチャネル領域２７、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することを防止するものである。なお、第１遮光膜２６は、第１層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１３を介して、前段あるいは後段の容量線３ｂと電気的に接続されている。これにより、第１遮光膜２６は第３蓄積容量電極として機能し、第１層間絶縁膜１２を誘電体膜として、第１蓄積容量電極１ｆとの間に新たな蓄積容量が形成されている。
【００２８】
一方、データ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ素子３０の形成領域に対応する対向基板２０の表面には、第２遮光膜２３が形成されている。第２遮光膜２３は、液晶装置に入射した光が、半導体層１ａのチャネル領域２７や低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入するのを防止するものである。また、対向基板２０及び第２遮光膜２３の表面には、略全面にわたってＩＴＯ等の透明導電性材料からなる共通電極２１が形成されている。さらに、共通電極２１の表面には、ポリイミド等の有機材料からなる配向膜２２が形成されている。配向膜２２の表面にはラビング等が施され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向方向を規制しうるようになっている。
【００２９】
そして、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を周縁部で接着するシール剤の内側には、ネマチック液晶からなる液晶層５０が封止されている。このネマチック液晶分子は、正の誘電率異方性を示すものであり、選択電圧印加時には電極に対して垂直に配向するようになっている。なお、ＴＦＴアレイ基板１０の配向膜１６による配向規制方向と、対向基板２０の配向膜２２による配向規制方向とは、電極に対して水平に配向し、約９０°ねじれた状態で配置されている。これにより、本実施形態の液晶装置１００は、ツイステッドネマチックモードで動作するようになっている。
シール材は、内側シール部と外側シール部の二重シール構造となっている。このように一対の基板１０，２０の周縁部を２重に封止することで、シール材からの水分の浸入を防止し、信頼性の高い液晶装置を提供することができる。
【００３０】
（液滴吐出装置）
図３は、液滴吐出装置９０の一例を示す概略構成図である。この液滴吐出装置９０は、ベース３１、基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３、液滴吐出ヘッド３４、液供給手段３５、制御装置４０等を有して構成されたものである。ベース３１は、その上に前記基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３を設置したものである。
【００３１】
基板移動手段３２は、ベース３１上に設けられたもので、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール３６を有したものである。この基板移動手段３２は、例えばリニアモータ（図示せず）により、スライダ３７をガイドレール３６に沿って移動させるよう構成されたものである。
スライダ３７上にはステージ３９が固定されている。よって、基板移動手段３２がステージ３９の移動軸となる。このステージ３９は、基板を位置決めし保持するためのものである。すなわち、このステージ３９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板をステージ３９の上に吸着保持するようになっている。基板は、例えばステージ３９の位置決めピン（図示せず）により、ステージ３９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。
【００３２】
ステージ３９上の基板に対し、その両側、すなわち後述する液滴吐出ヘッド３４の移動方向（Ｘ軸方向）での両側には、液滴吐出ヘッド３４にフラッシングを行わせるためのフラッシングエリア（図示省略）が設けられている。
【００３３】
ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備えてなるもので、該走行路３３ｂをＸ軸方向、すなわち前記の基板移動手段３２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路３３ｂは、架台３３ａ、３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを有して形成されたもので、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向に液滴吐出ヘッド３４を搭載するキャリッジ４２を移動可能に保持したものである。キャリッジ４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガイドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これにより液滴吐出ヘッド３４をＸ軸方向に移動させるよう構成されたものである。
【００３４】
ここで、このキャリッジ４２は、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向、すなわちＸ軸方向に例えば１μｍ単位で移動が可能になっており、このような移動は制御装置４０によって制御されるようになっている。
【００３５】
液滴吐出ヘッド３４は、前記キャリッジ４２に取付部４３を介して回動可能に取り付けられたものである。取付部４３にはモータ４４が設けられており、液滴吐出ヘッド３４はその支持軸（図示せず）がモータ４４に連結している。このような構成のもとに、液滴吐出ヘッド３４はその周方向に回動可能となっている。また、モータ４４も前記制御装置４０に接続されており、これによって液滴吐出ヘッド３４はその周方向への回動も、制御装置４０によって制御されるようになっている。
【００３６】
ここで、液滴吐出ヘッド３４は、図４（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート６０と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート６０と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり７４とが形成されている。各空間１５と液溜まり７４の内部は液状体（例えば配向膜インク）で満たされており、各空間１５と液溜まり７４とは供給口６２を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート６０には、空間１５から液状体を噴射するためのノズル孔１８が縦横に整列させられた状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり７４に液状体を供給するための孔１９が形成されている。
【００３７】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図４（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）６４が接合されている。この圧電素子６４は、一対の電極６６を有し、これら電極６６、６６間に通電されると外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子６４が接合されている振動板１３は、圧電素子６４と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。従って、増大した容積分に相当する液状体が、液溜まり７４から供給口６２を介して空間１５内に流入する。また、このような状態から圧電素子６４への通電を解除すると、圧電素子６４と振動板１３はともに元の形状に戻る。従って、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部の液状体の圧力が上昇し、ノズル孔１８から基板に向けて液状体の液滴７２が吐出される。
【００３８】
なお、このような構成からなる液滴吐出ヘッド３４は、その底面形状が略矩形状のもので、ノズル１８を例えば縦×横が２×１８０となるように整列配置させたものである。ここで、図３では液滴吐出ヘッド３４を一つしか示していないが、本発明の液滴吐出装置９０はこれに限定されることなく、液滴吐出ヘッド３４を複数備えていてもよく、例えば１２台の液滴吐出ヘッド３４を並列した状態に備えるようにしてもよい。
また、液滴吐出ヘッド３４としては、前記の圧電素子６４を用いたピエゾジェットタイプ以外にも、例えばエネルギー発生素子として電気熱変換体を用いる方式などを採用することができる。
【００３９】
液供給手段３５は、液滴吐出ヘッド３４に液状体を供給する液供給源４５と、この液供給源４５から液滴吐出ヘッド３４に液を送るための液供給チューブ４６とからなるものである。
制御装置４０は、装置全体の制御を行うマイクロプロセッサ等のＣＰＵや、各種信号の入出力機能を有するコンピュータなどによって構成されたもので、液滴吐出ヘッド３４による吐出動作、及び基板移動手段３２による移動動作を制御するものとなっている。
【００４０】
また、このような液滴吐出装置９０は、図３中二点鎖線で示す真空チャンバー４１（チャンバー）内部に設けられている。また、真空チャンバー４１の側面には、配管９２を介して減圧ポンプ８６が配設され、この減圧ポンプ８６には制御装置（図示省略）が接続されている。これにより、減圧ポンプ８６を駆動させることにより、真空チャンバー４１内部が排気され、真空チャンバー４１内部の圧力を制御することができるようになっている。この真空チャンバー４１は、減圧ポンプ８６に接続される配管９２を除いては外部と遮断されており、真空チャンバー４１内部を閉空間とするものである。従って、真空チャンバー４１内部に気体が供給されることはない。なお、この真空チャンバー４１には扉が備えられており、内部への出入りができるようになっているのはもちろんである。
【００４１】
（液晶装置の製造方法）
次に、液晶装置の製造方法について図２、図３及び図５を参照して説明する。
図５は、本実施形態に係る液晶装置の製造工程を示すフローチャートである。
図５に示すように、液晶装置の製造工程は、ＴＦＴアレイ基板１０上にＴＦＴ素子３０等を形成する工程（ＴＦＴアレイ基板工程）と、対向基板２０上にカラーフィルタ８８等を形成する工程（対向基板工程）とを有する。これらの工程は一般的に独立して行われる。
【００４２】
以下、ＴＦＴアレイ基板工程について説明する。
まず、ステップＳ１０において、透過性のガラス、プラスチック等によって形成されたＴＦＴアレイ基板１０を用意する。次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に、各画素ごとに対応させてスイッチング素子であるＴＦＴ素子３０、及びデータ線６ａ等の配線を形成する。そして、ＴＦＴ素子３０に接続されるＩＴＯ等の透明材料からなる画素電極９をフォトリソグラフィー処理により形成する。
【００４３】
次に、ステップＳ１２において、画素電極９及び絶縁膜上に、ポリイミド等の有機材料
からなる配向膜１６を形成する。本実施形態では、上記液滴吐出装置９０を用いた液滴吐出方式により配向膜１６を形成する。まず、ＴＦＴ等を形成したＴＦＴアレイ基板１０を液滴吐出装置９０が設けられた真空チャンバー４１内部に搬送し、液滴吐出装置９０のステージ３９上の所定位置にＴＦＴアレイ基板１０を設置する。続けて、液滴吐出装置９０の液滴吐出ヘッドをＴＦＴアレイ基板表面上に沿って走査させながら、液滴吐出ヘッド３４のノズルから配向膜インクをＴＦＴアレイ基板１０上の全面に吐出する。次に、ＴＦＴアレイ基板１０に配向膜インクを吐出した後、配向膜インクに含有する複数の種類の溶剤を乾燥させて除去する。本実施形態において、配向膜インクから溶剤成分を除去する方法としては、減圧乾燥方式が採用されている。
【００４４】
以下に、本実施形態の減圧乾燥方式について説明する。
まず、真空チャンバー４１内部を減圧ポンプ８６により排気し、真空チャンバー４１内部を到達圧力まで減圧する。ここで、到達圧力とは、溶剤の飽和蒸気圧に基づいて設定した目標値の圧力まで真空チャンバー４１内部の圧力を減圧させたときの圧力を意味する。本実施形態において、真空チャンバー４１内部の到達圧力は、配向膜インクに含有する複数の溶剤成分のうち、飽和蒸気圧の圧力値が最も高い溶剤成分の飽和蒸気圧に合わせて設定する。
【００４５】
ここで、本実施形態で用いる配向膜インクについて説明する。
表１は、配向膜インクに含有する複数の溶剤の飽和蒸気圧及び溶剤の含有率を示す。配向膜インクは、複数の種類の溶剤に固形成分のポリイミドが溶解されたものを用いる。ポリイミドの溶剤に対する固形分濃度は例えば約５％である。溶剤は、主に３種類の溶剤から構成され、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びブチルセロソルブから構成されている。なお、溶剤は例えばγ−ブチロラクトン単体で構成しても良い。
【００４６】
表１に示すように、配向膜インクに含有する溶剤のうち、最も飽和蒸気圧の高い溶剤はγ−ブチロラクトンである。従って、本実施形態においては、真空チャンバー４１内部の圧力（到達圧力）を、最も飽和蒸気圧の高いγ−ブチロラクトンの２００Ｐａに合わせて設定する。これにより、配向膜インクに含有する溶剤のうち、少なくともγ−ブチロラクトンの溶剤については配向膜インクから確実に蒸発させることができる。なお、後述するように、γ−ブチロラクトンの溶剤全体に占める含有率は８０％であるため、γ−ブチロラクトンを配向膜インクから蒸発させることができれば、配向膜インクから溶剤のほとんどが蒸発されたことになる。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
次に、配向膜インクに含有するγ−ブチロラクトンの蒸発速度を算出する。
なお、真空チャンバー４１内部の圧力は最も飽和蒸気圧が高いγ−ブチロラクトンの飽和蒸気圧に合わせて設定されているため、設定された圧力以下の飽和蒸気圧を有する他の溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン，ブチルセロソルブ）はほとんど蒸発しない。従って、本実施形態では、γ−ブチロラクトンの蒸発速度のみを算出する。蒸発速度は以下に示す式で算出される。
τ＝４．３５×１０−４×Ｐ×√Ｍ／Ｔ  …（１）
ここで、Ｐは圧力（Ｔｏｒｒ）、Ｔは温度（ｋ）、Ｍは分子量である。
従って、上記（１）式から、γ−ブチロラクトンの蒸発速度は、τ＝０．０５（ｇ／ｃｍ２・ｓ）となる。なお、γ−ブチロラクトンの飽和蒸気圧Ｐは２００Ｐａであり、分子量Ｍは８２である。
【００４９】
また、本実施形態においては、真空チャンバー４１内部をγ−ブチロラクトンの飽和蒸気圧である２００Ｐａ（到達圧力）に減圧した場合、この真空チャンバー４１の減圧状態を例えば、１５秒〜３０秒間保持する。これにより、配向膜インクに含有するγ−ブチロラクトンを確実に蒸発させることができる。また、上記算出した各溶剤の単位時間当たりの蒸発速度と、配向膜インクに含有する溶剤全体に占める各溶剤の含有率とに基づいて、到達圧力状態を保持する時間を算出することも可能である。
【００５０】
本実施形態によれば、溶剤の飽和蒸気圧以下まで真空チャンバー４１内の圧力を減圧させるため、真空チャンバー４１内の到達圧力以下の飽和蒸気圧を有する溶剤は蒸発する。これに加え、本実施形態は真空チャンバー４１内に気体を送り込まずに真空チャンバー内４１を減圧させるため、配向膜インクに含有する溶剤を配向膜の中央部と周辺部とで均一に蒸発させることができる。さらに、真空チャンバー４１内の圧力を溶剤の飽和蒸気圧以下とすることで溶剤を蒸発させることができるため、ＴＦＴアレイ基板等を加熱する必要がない。従って、本実施形態によれば、均一な配向膜１６を形成することができ、膜ムラが低減され、配向膜１６の品質を向上させることができるとともに、生産効率の向上を図ることができる。
【００５１】
次に、上記設定条件の下で、配向膜インクに含有する溶剤を乾燥させ蒸発させた後、例えば約１８０℃で１時間程度焼成する。これにより、配向膜インクから溶剤が蒸発したポリイミド膜が形成される。そして、このポリイミド膜にラビング処理を施すことにより配向膜１６を形成する。
【００５２】
次に、図５に戻り、対向基板工程について説明する。
まず、ステップＳ１４において、上記ＴＦＴアレイ基板１０と同様に、透過性のガラス、プラスチック等によって形成された対向基板２０を用意する。そして、対向基板２０上に各画素に対応してＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の着色層を有するカラーフィルタ８８を形成する。なお、カラーフィルタ８８の製造方法については後述する。
【００５３】
次に、ステップＳ１６において、カラーフィルタ８８の保護膜上の全面に共通電極２１を形成する。この共通電極２１は、フォトリソグラフィー処理により例えばＩＴＯ等の透明材料を用いて形成する。
【００５４】
次に、ステップＳ１８において、共通電極２１上にラビング処理が施された配向膜２２を形成する。この配向膜２２は、上記ＴＦＴアレイ基板１０上に形成した配向膜２２と同様の方法により形成することができる。つまり、配向膜インクを対向基板２０上に液滴吐出方式により塗布した後、配向膜インクに含有する複数種の溶剤のうち、最も飽和蒸気圧の高い溶剤（γ−ブチロラクトン）に対応させて真空チャンバー４１内部の圧力（到達圧力）を設定する。また、到達圧力を保持する時間をγ−ブチロラクトンに対応させて設定する。このようにして、真空チャンバー４１内部の圧力条件を設定し、対向基板２０上に塗布した配向膜インクを減圧乾燥させて、配向膜２２を形成する。なお、配向膜２２は、上述したＴＦＴアレイ基板１０に形成される配向膜１６と同様の材料を用いる。
【００５５】
次に、ステップＳ２０において、上記対向基板２０上に枠状のシール材を形成する。なお、シール材としては紫外線硬化樹脂等を用いることができ、これを印刷法等で枠状に形成するものとしており、液晶注入口を有しない閉口枠形状に形成する。この時、所定の基板間隔を保持するために、シール材中にスペーサーを分散させて、所定の基板間隔を保持するようにしても良い。また、シール材はＴＦＴアレイ基板１０上に形成しても良い。次に、シール材を形成した対向基板２０上に、液晶装置のセル厚に見合った所定量の液晶を滴下する。
【００５６】
次に、ステップ２２において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０と位置合わせした
後、液晶を挟持させるようにして貼り合わせる。その後、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向
基板２０のそれぞれの外面側に位相差板、偏光板等の光学フィルムを貼り合わせ、さらに
ＴＦＴアレイ基板１０の外面側にバックライトを取り付ける。
以上説明した製造工程により、本実施形態の液晶装置を製造することができる。
【００５７】
（カラーフィルタの製造方法）
次に、上述した膜の形成方法を用いてカラーフィルタを形成する方法について簡略化して説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、透明材料のガラス、プラスチック等からなる対向基板２０上に、各画素に対応した平面視格子状のバンク７８を形成する。このバンク７８は、撥液性の樹脂を例えばスピンコート法を用いて所定の厚さで一様に形成した後、例えばフォトリソグラフィー法を用いて樹脂を格子状にパターニングして形成する。
【００５８】
次に、図６（ｂ）に示すように、バンク７８に区画された各画素領域に液滴吐出装置９０を用いて、着色インク７６（液状体）を配置する。着色インク７６は、溶剤にＲ，Ｇ，Ｂの顔料が溶解されたものを用いる。具体的には、バンク７８が形成された対向基板２０を真空チャンバー４１内部に搬送し、液滴吐出装置９０のステージ３９上の所定位置に設置する。そして、液滴吐出装置９０の液滴吐出ヘッドを対向基板２０表面上に沿って走査させながら、液滴吐出ヘッドのノズルから着色インク７６を対向基板２０上のバンク７８に区画された各画素領域に塗布する。
【００５９】
次に、上述した方法により、着色インク７６に含有する溶剤成分のうち、最も飽和蒸気圧の高い溶剤に、真空チャンバー４１内部の圧力（到達圧力）を合わせて設定する。この減圧乾燥処理により、着色インク７６に含有する溶剤が蒸発して、最終的に着色インク７６に含有する固形成分の顔料のみが残留する。そして、対向基板２０上にカラーフィルタ８８の着色層７６Ｒ，７６Ｇ，７６Ｂが形成される。
【００６０】
次に、図６（ｃ）に示すように、カラーフィルタ８８を保護するために、カラーフィルタ８８の着色層７６Ｒ，７６Ｇ，７６Ｂやバンク７８上を覆って保護膜８０を形成する。この保護膜８０は、スピンコート法、又は液滴吐出方式等の各種方法により形成することができる。
このようにして、上述した膜の形成方法を適用することにより、カラーフィルタ８８を製造することができる。
【００６１】
［第２の実施の形態］
次に、本実施形態について説明する。
上記実施形態では、配向膜インクに含有する複数の溶剤成分のうち、飽和蒸気圧の圧力が最も高い溶剤に真空チャンバー４１内部の到達圧力を合わせて設定した。これに対し、本実施形態では、配向膜インクに含有する複数の溶剤成分のうち、飽和蒸気圧の圧力が最も低い溶剤に真空チャンバー４１内部の到達圧力を合わせて設定している点において異なる。なお、その他の液晶装置、液滴吐出装置、液晶装置の製造方法の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるため、共通の図面を用い、共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
本実施形態において、真空チャンバー４１内部の到達圧力は、配向膜インクに含有する複数の溶剤成分のうち、飽和蒸気圧の圧力が最も低い溶剤成分の飽和蒸気圧に合わせて設定する。上記表１に示すように、配向膜インクに含有する溶剤のうち、最も飽和蒸気圧の低い溶剤はＮ−メチル−２−ピロリドンである。従って、本実施形態においては、真空チャンバー４１内部の圧力（到達圧力）を、最も飽和蒸気圧の低いＮ−メチル−２−ピロリドンの３８Ｐａに合わせて設定する。これにより、真空チャンバー４１内部の到達圧力が配向膜インクに含有する全ての溶剤の飽和蒸気圧以下となる。従って、このように真空チャンバー４１内部の圧力を設定することで、配向膜インクに含有する全ての溶剤を蒸発させることができる。
【００６３】
次に、配向膜インクに含有する各溶剤の蒸発速度を算出する。蒸発速度は、上記（１）式により算出することができる。
γ−ブチロラクトンの蒸発速度は、上記（１）式から、τ＝０．０５（ｇ／ｃｍ２・ｓ）となる。ここで、γ−ブチロラクトンの飽和蒸気圧Ｐは２００Ｐａであり、分子量Ｍは８２である。同様にして、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの蒸発速度は、上記（１）式から、τ＝０．０１（ｇ／ｃｍ２・ｓ）となる。ここで、Ｎ−メチル−２−ピロリドン飽和蒸気圧Ｐは３８Ｐａであり、分子量Ｍは８２である。同様にして、ブチルセロソルブの蒸発速度は、上記（１）式から、τ＝０．０２４（ｇ／ｃｍ２・ｓ）となる。ここで、ブチルセロソルブの飽和蒸気圧Ｐは８０Ｐａであり、分子量Ｍは１１８Ｐａである。
【００６４】
また、本実施形態において、真空チャンバー４１内部を例えば飽和蒸気圧の最も低いＮ−メチル−２−ピロリドンの３８Ｐａに減圧（到達圧力）した場合、この真空チャンバー４１の減圧状態を例えば、１５秒〜３０秒間保持する。これにより、配向膜インクに含有する全ての溶剤を確実に蒸発させることができる。また、上記算出した各溶剤の単位時間当たりの蒸発速度と、配向膜インクに含有する溶剤全体に占める各溶剤の含有率とに基づいて、到達圧力状態を保持する時間を算出することも可能である。
【００６５】
本実施形態によれば、配向膜インクに含有する溶剤のうち、最も飽和蒸気圧が低い溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）の飽和蒸気圧以下に真空チャンバー４１内の圧力を設定するため、真空チャンバー４１内の圧力が配向膜インクに含有する全ての溶剤（γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ブチルセロソルブ）の飽和蒸気圧以下となる。従って、本実施形態によれば、配向膜インクに含有する全ての溶剤を蒸発させることができる。これにより、均一な配向膜を形成することができ、膜ムラが低減され、配向膜の品質を向上させることができるとともに、生産効率の向上を図ることができる。
【００６６】
<電子機器>
次に、本発明の電子機器の一例について説明する。
図７は、上述した方法により形成した配向膜及びカラーフィルタを有する液晶装置（電気光学装置）を備えた携帯電話を示した斜視図である。図７に示すように、携帯電話機６００は、ヒンジ１２２を中心として折り畳み可能な第１ボディ１０６ａと第２ボディ１０６ｂとを備えている。そして、第１ボディ１０６ａには、液晶装置６０１と、複数の操作ボタン１２７と、受話口１２４と、アンテナ１２６とが設けられている。また、第２ボディ１０６ｂには、送話口１２８が設けられている。本実施形態によれば、輝度ムラ等のない高精細な液晶装置を備えた携帯電話を提供することができる。
【００６７】
なお、本実施形態の液晶装置は、上記携帯電話以外にも種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。
【００６８】
また、本願発明は、上述した例に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々変更を加え得ることはもちろんである。また、本願発明の要旨を逸脱
しない範囲において上述した各例を組み合わせても良い。
上記実施形態では、配向膜の形成において、配向膜インクに含有する複数の溶剤のうち、飽和蒸気圧の最も高い又は低い溶剤の飽和蒸気圧に合わせて、真空チャンバー４１内部の圧力を設定したがこれに限定されることはない。例えば、３種類の溶剤のうち、飽和蒸気圧が中間の値を示すブチルセロソルブの飽和蒸気圧に合わせて、真空チャンバー４１内部の圧力を８０Ｐａに設定しても良い。この場合にも、少なくとも２種類の溶剤を確実に配向膜インクから蒸発させることができため、均一な配向膜を形成することができ、配向膜の膜ムラが低減され、配向膜の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）は液晶装置の概略構成を示した平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す液晶装置の断面図である。
【図２】液晶装置の主要部を拡大した断面図である。
【図３】液滴吐出装置の概略構成を示した斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は液滴吐出ヘッドの概略構成を示す図である。
【図５】液晶装置の製造工程を示したフローチャートである。
【図６】カラーフィルタの製造工程を示す断面図である。
【図７】携帯電話の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…ＴＦＴアレイ基板（基板）  １６，２２…配向膜、  ２０…対向基板（基板）、  ４１…真空チャンバー（チャンバー）、  ７６…着色インク（液状体）、  ９０…液滴吐出装置、  １００…液晶装置
【図１】
2006255553.tif 000003
【図２】
2006255553.tif 000004
【図３】
2006255553.tif 000005
【図４】
2006255553.tif 000006
【図５】
2006255553.tif 000007
【図６】
2006255553.tif 000008
【図７】
2006255553.tif 000009