JP2006007079A - Method of forming thin film and method of producing indicating device using the same - Google Patents

Method of forming thin film and method of producing indicating device using the same Download PDF

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康太郎 荒谷
Masateru Morimoto
政輝 森本
Hirotaka Imayama
寛隆 今山
Kazufumi Watabe
一史 渡部
Keiko Nakano
敬子 中野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming a thin film scattering a coating liquid from a discharge nozzle of a coating liquid discharge head, which solves problems that indications due to the unevenness of a film thickness are defective and a manufacturing apparatus cost is high while an ink jet printing method with little consumption of the coating liquid compared with a letterpress method, spin coat, etc. is a promising thin film forming method, and in which a time difference in region between a wetting stretch time and a drying time of the hit coating liquid is decreased, and the thin film forming method without the unevenness of the film thickness, a macro defect, and without any signature of commissure between the coating liquids, a micro defect, is provided to aim also the decrease in the manufacturing apparatus cost. <P>SOLUTION: The thin film forming method consists of a process of scattering the coating liquid from the discharge nozzle of the coating liquid discharge head, and dispersing and arranging the coating liquid having a contact angle in the specific region on a substrate, and, thereafter, a process of wetting stretching the dispersed and arranged coating liquid in the specific region on the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板上に塗工液を塗布して薄膜を形成する方法及びそれを用いた表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of forming a thin film by applying a coating liquid on a substrate and a method of manufacturing a display device using the method.

表示装置の代表例である液晶表示装置の製造工程においては、その用途や目的により、多種多様な薄膜が利用される。例えば、TFT(薄膜トランジスタ)アレイ工程においてはフォトレジストや層間絶縁膜が、カラーフィルター工程においてはカラーフィルター層それ自身や保護膜であるオーバーコート膜が、液晶工程においては配向膜が用いられている。   In a manufacturing process of a liquid crystal display device, which is a typical example of a display device, a wide variety of thin films are used depending on its use and purpose. For example, a photoresist or interlayer insulating film is used in a TFT (thin film transistor) array process, an overcoat film that is a color filter layer itself or a protective film is used in a color filter process, and an alignment film is used in a liquid crystal process.

これら薄膜の形成方法に関しては各種の方法が知られている。ここでは、幅広い形成手段が用いられている配向膜を例として述べる。基板上に配向膜ワニスを塗布または印刷する方法及び装置として下記に示すいくつかの方法及び装置が知られている。
(1)図2に示すように、ドクターロール1,アニックスロール3,液体吐出口2,版胴4から構成され、版胴に固定された樹脂製の凸版5からガラス基板6に配向膜ワニスを塗布する凸版印刷方法及び装置である。
(2)回転台に水平に固定されたガラス基板の中央部に、液体吐出口から配向膜ワニスを滴下した後、基板を回転させ、配向膜ワニスを塗布するスピンコート塗布方法及び装置である(特許文献1)。
(3)搬送台に水平に固定されたガラス基板上に、液体吐出口から配向膜ワニスを噴霧して、ガラス基板に配向膜ワニスを塗布するスプレイ塗布方法及び装置である(特許文献2)。
(4)インクジェットヘッドを用いて、搬送されたガラス基板に配向膜ワニスを塗布するインクジェット印刷方法及び装置である(特許文献3)。
Various methods for forming these thin films are known. Here, an alignment film using a wide range of forming means will be described as an example. Several methods and apparatuses described below are known as methods and apparatuses for applying or printing an alignment film varnish on a substrate.
(1) As shown in FIG. 2, an alignment film varnish is formed on a glass substrate 6 from a resin relief plate 5 composed of a doctor roll 1, an anix roll 3, a liquid discharge port 2, and a plate cylinder 4 and fixed to the plate cylinder. It is a relief printing method and apparatus to apply.
(2) A spin coat application method and apparatus for applying an alignment film varnish by rotating the substrate after dropping the alignment film varnish from the liquid discharge port onto the central portion of the glass substrate fixed horizontally on the turntable ( Patent Document 1).
(3) A spray coating method and apparatus in which an alignment film varnish is sprayed from a liquid discharge port on a glass substrate that is horizontally fixed on a conveyance table, and the alignment film varnish is applied to the glass substrate (Patent Document 2).
(4) An inkjet printing method and apparatus for applying an alignment film varnish to a conveyed glass substrate using an inkjet head (Patent Document 3).

特開平6−21468号公報JP-A-6-21468 特開2001−174819号公報JP 2001-174819 A 特開平9−105937号公報JP-A-9-105937

凸版印刷による薄膜形成方法は、塗布方法としては生産性が高いことから最も良く用いられている方法であるが、多くの問題点を抱えている。第一番目に塗工液の使用量が多いという点である。これは塗工液を凸版以外に、アニックスロール,ドクターロールにも塗布するためである。第二番目に液晶表示装置に特有の課題とされる歩留まり低下である。これは主に凸版による接触塗布であるため、凸版からのコンタミ混入に起因している。第三番目に多品種対応に時間が掛かりすぎる点である。これは基板上の薄膜形成領域の大きさが替わった場合、凸版そのものを替える必要があるためである。   The thin film forming method by letterpress printing is the most commonly used coating method because of its high productivity, but it has many problems. First, the amount of coating liquid used is large. This is because the coating liquid is applied to an anix roll and a doctor roll in addition to the letterpress. Second, the yield is a problem that is peculiar to liquid crystal display devices. Since this is mainly contact coating with a relief printing plate, it is caused by contamination from the relief printing plate. The third point is that it takes too much time to handle various products. This is because when the size of the thin film formation region on the substrate is changed, it is necessary to change the letterpress itself.

スピンコート塗布による薄膜形成方法は、非接触塗布であるため、凸版印刷でのコンタミ混入等を回避できる薄膜形成方法である。ただし、大きなガラス基板では生産性が低いという問題を抱えており、量産適用には向いていない薄膜形成方法である。また、基板上の薄膜形成領域に塗布するにはマスクが必要であり、そのため不必要な塗工液を使用せざるを得ない。また、マスクを用いない場合は、塗工液がガラス基板の裏側に回りこむ欠点がある。   The thin film forming method by spin coating is a non-contact coating, and is a thin film forming method that can avoid contamination and the like in letterpress printing. However, a large glass substrate has a problem that productivity is low, and is a thin film formation method not suitable for mass production. In addition, a mask is required to apply to the thin film forming region on the substrate, and thus an unnecessary coating solution must be used. Moreover, when a mask is not used, there exists a fault that a coating liquid wraps around the back side of a glass substrate.

スプレイ塗布による薄膜形成方法は、スピンコート塗布同様、非接触塗布であるため、凸版印刷でのコンタミ混入等を回避できる塗布方法である。ただし、この場合も基板上の限定された薄膜形成領域に塗布するにはマスクが必要であり、そのため不必要な塗工液を使用せざるを得ない。   The thin film forming method by spray coating is a non-contact coating method similar to the spin coating method, and is a coating method that can avoid contamination and the like in letterpress printing. However, in this case as well, a mask is required to apply to a limited thin film forming region on the substrate, and therefore an unnecessary coating solution must be used.

インクジェット印刷による薄膜形成方法は、スプレイ塗布及びスピンコート塗布同様、非接触塗布であるため、凸版印刷でのコンタミ混入等を回避できる塗布方法である。また、塗工液も必要量しか使用せず、凸版印刷よりもコスト低減が可能である。さらに、基板上の薄膜形成領域の大きさが替わった場合、塗工液の噴出パターンを変更するだけでよく、凸版印刷よりもより短時間で多品種対応が可能である。   A thin film forming method by ink jet printing is a non-contact coating method similar to spray coating and spin coating coating, and is a coating method capable of avoiding contamination and the like in letterpress printing. Moreover, only a required amount of coating liquid is used, and the cost can be reduced as compared with letterpress printing. Furthermore, when the size of the thin film formation region on the substrate is changed, it is only necessary to change the spray pattern of the coating liquid, and it is possible to deal with various types in a shorter time than letterpress printing.

このように、インクジェット印刷による薄膜形成方法は多くの利点を有する反面、薄膜形成方法という観点からは非常に深刻な問題点を抱えていると言わざるを得ない。これは、吐出ノズルから飛翔した塗工液の着弾時間が基板上の薄膜形成領域内で異なることに由来するものである。これは着弾した塗工液の濡れ広がり時間や乾燥時間に領域内時間差を生じせしめ、マクロな欠陥として膜厚むらを、ミクロな欠陥として塗工液間のつなぎ目を残痕にする可能性を孕んでいる点である。これらは、表示装置において配線欠陥あるいは表示ムラなどの原因となる。この現象を回避するには、薄膜形成領域に必要な全ての塗工液を吐出ノズルから同時に吐出させればよいが、ヘッド数が膨大になり、コスト面並びにメンテナンスにおける信頼性の面から実施不可能であろう。   As described above, the thin film forming method by ink jet printing has many advantages, but it must be said that it has a very serious problem from the viewpoint of the thin film forming method. This is because the landing time of the coating liquid flying from the discharge nozzle is different in the thin film formation region on the substrate. This causes a time difference within the region in the wetting spread time and drying time of the landed coating liquid, and the possibility of leaving the film thickness unevenness as a macro defect and the joint between the coating liquids as a micro defect is left behind. It is a point. These cause wiring defects or display unevenness in the display device. In order to avoid this phenomenon, all the coating liquid necessary for the thin film formation area may be discharged simultaneously from the discharge nozzle. However, the number of heads becomes enormous, which is not possible due to cost and maintenance reliability. It will be possible.

上記の課題を解決するために、配向ワニスなどの塗工液を塗布して薄膜を形成する方法に関して鋭意検討した結果、インクジェット印刷によるコンタミ混入回避,コスト低減,多品種対応などの長所を残したまま、膜厚むら並びにつなぎ目残痕を回避可能できる薄膜形成方法を見出し、本発明に至った。   In order to solve the above problems, as a result of diligent research on the method of forming a thin film by applying a coating liquid such as an alignment varnish, the advantages of avoiding contamination by inkjet printing, reducing costs, and supporting a variety of products remained. As a result, the inventors have found a thin film forming method capable of avoiding unevenness of film thickness and residual marks of joints, and have reached the present invention.

本発明は、基板上に塗工液を塗布して薄膜を形成する方法であって、塗工液吐出ヘッドの吐出ノズルから塗工液を飛翔させ、前記基板上に接触角を有する塗工液を分散配置する工程と、前記分散配置された塗工液を基板上に濡れ広がらせる処理を行う工程を有することを特徴とする。このように、インクジェット印刷による薄膜形成方法を二つの工程に分割することにより、着弾した塗工液の濡れ広がり時間や乾燥時間に対する領域内での時間差を回避することが可能となる。分散配置された塗工液を基板上に濡れ広がらせる処理手段としては、塗工液が分散配置された基板を加熱処理することや、塗工液が分散配置された前記基板に光照射すること等がある。また、塗工液が分散配置された基板を該塗工液より低い表面張力を有する溶媒の蒸気雰囲気下に放置することがある。また、塗工液を塗布して薄膜を形成するのは、基板上の特定の領域内とするものである。   The present invention is a method of forming a thin film by applying a coating liquid on a substrate, the coating liquid flying from a discharge nozzle of a coating liquid discharge head, and having a contact angle on the substrate And a step of performing a process of wetting and spreading the coating solution arranged in a dispersed manner on a substrate. As described above, by dividing the thin film forming method by ink jet printing into two steps, it is possible to avoid a time difference within the region with respect to the wet spreading time and the drying time of the landing coating liquid. As a processing means for spreading and spreading the coating liquid distributed on the substrate, the substrate on which the coating liquid is dispersed is heat-treated, or the substrate on which the coating liquid is dispersed is irradiated with light. Etc. Further, the substrate on which the coating solution is dispersed may be left in a vapor atmosphere of a solvent having a lower surface tension than the coating solution. The thin film is formed by applying the coating liquid within a specific region on the substrate.

また本発明は、上記の薄膜形成方法を用い、表示装置の配向膜を形成することを特徴とする。これにより、従来のインクジェット印刷による薄膜形成方法の適用時にしばしば見られた膜厚むらやつなぎ目残痕が少なくなったため、配線欠陥などによる歩留まり低下を起こすこともなく、さらに、表示特性に優れた製品を提供する。   In addition, the present invention is characterized in that an alignment film of a display device is formed using the above thin film forming method. As a result, film thickness irregularities and seam marks that were often seen when applying thin film formation methods using conventional ink jet printing have been reduced, so there is no reduction in yield due to wiring defects, etc., and excellent display characteristics I will provide a.

本発明によれば、液体吐出ヘッドの吐出ノズルから塗工液を飛翔させ薄膜形成方法において、着弾した塗工液の濡れ広がり時間や乾燥時間に領域内時間差がなくなり、マクロな欠陥である膜厚むらや、ミクロな欠陥である塗工液間のつなぎ目残痕のない薄膜形成方法を提供でき、製造装置コストの低減も図れる。   According to the present invention, in the thin film formation method in which the coating liquid is ejected from the ejection nozzle of the liquid ejection head, there is no time difference in the area in the wet spreading time and drying time of the landed coating liquid, and the film thickness is a macro defect. It is possible to provide a method for forming a thin film that does not have unevenness or seams between the coating liquids, which are microscopic defects, and can reduce the cost of the manufacturing apparatus.

本発明に係る薄膜形成方法およびそれを用いた表示装置の製造方法の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、塗布方法,濡れ性向上処理,塗工液,表示装置の順番で説明する。   Embodiments of a thin film forming method and a display device manufacturing method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, the application method, the wettability improving process, the coating liquid, and the display device will be described in this order.

インクジェット印刷方式では、図1に示すように塗工液塗布装置は塗工液が噴出する吐出口を複数有する液体吐出ヘッド7と、吐出ノズルからの塗工液飛翔を駆動する吐出駆動素子を制御する吐出駆動制御装置9,塗工液を貯蔵する塗工液貯蔵容器10と、前記塗工液貯蔵容器10と液体吐出ヘッド7を連結する塗工液供給管8と、図には示してはいないがガラス基板6を搬送する手段とを備えている。つぎに、この塗工液塗布装置を用いた塗布方法について説明する。塗工液は塗工液貯蔵容器10から押し出され、供給管8を通り、液体吐出ヘッド7に送られる。吐出駆動制御装置9による吐出駆動素子のコントロールにより液体吐出ヘッド7から塗工液を飛翔し、搬送台で搬送されるガラス基板6の上の薄膜形成領域に塗布される。   In the ink jet printing method, as shown in FIG. 1, the coating liquid coating apparatus controls a liquid ejection head 7 having a plurality of ejection openings from which the coating liquid is ejected, and an ejection driving element that drives the ejection of the coating liquid from the ejection nozzle. In the figure, a discharge drive control device 9 that performs the application, a coating liquid storage container 10 that stores the coating liquid, a coating liquid supply pipe 8 that connects the coating liquid storage container 10 and the liquid discharge head 7, A means for conveying the glass substrate 6. Next, a coating method using this coating liquid coating apparatus will be described. The coating liquid is pushed out of the coating liquid storage container 10, passes through the supply pipe 8, and is sent to the liquid discharge head 7. By controlling the ejection drive element by the ejection drive control device 9, the coating liquid is ejected from the liquid ejection head 7 and applied to the thin film forming region on the glass substrate 6 conveyed by the conveyance table.

ここで、従来のインクジェット印刷方式による薄膜形成方法について述べる。図3には、塗工液吐出ヘッドの吐出ノズルより飛翔した塗工液が基板に着弾した後に、塗工液が濡れ広がっていく様子を示した。図3(a)は着弾直後の塗工液分散配置状態、図3(b)は濡れ広がり初期段階、図3(c)は塗工液がつながり、レベリングを開始した段階、図3(d)はレベリング後である。図4には4個の液体吐出ヘッド7を用いて塗工液を基板の薄膜形成領域に塗布する方法を示している。図4(a)は塗工前、図4(b)は塗工中、図4(c)は塗工終了後である。図5には1個の液体吐出ヘッド7を用いて塗工液を基板の薄膜形成領域に塗布する方法を示している。図5(a),図5(b),図5(c)は図4と同じく、塗工前から塗工後の様子を示している。矢印はヘッドの走査方向を示している。従来は、常套手段として塗工液が基板に濡れ広がるように基板表面を改質してから塗工するので、濡れ広がり領域12(図3の(c),(d)に相当)を形成しながら、塗工されることになる。したがって、図4から理解されるように、はじめに塗布されて乾燥しはじめた領域に、あとから吐出された塗工液が移動したり、基板傾きにより塗工液が移動したり、薄膜形成領域内で膜厚のバラツキが生じてしまう。図5においては、液体吐出ヘッド7が折り返すため、塗工液間につなぎ目が生じる。図5から理解されるように、このつなぎ目に起因する残痕は折り返し地点から反対側に行くにつれて大きくなる。   Here, a conventional method for forming a thin film by an ink jet printing method will be described. FIG. 3 shows how the coating liquid spreads wet after the coating liquid flying from the discharge nozzle of the coating liquid discharge head landed on the substrate. FIG. 3 (a) is a coating liquid dispersion arrangement state immediately after landing, FIG. 3 (b) is an initial stage of wetting and spreading, FIG. 3 (c) is a stage where the coating liquid is connected and leveling is started, FIG. 3 (d). Is after leveling. FIG. 4 shows a method of applying the coating liquid to the thin film formation region of the substrate using the four liquid discharge heads 7. FIG. 4 (a) is before coating, FIG. 4 (b) is during coating, and FIG. 4 (c) is after coating. FIG. 5 shows a method of applying the coating liquid to the thin film forming region of the substrate using one liquid discharge head 7. FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 5C show the state before coating and after coating, as in FIG. The arrow indicates the scanning direction of the head. Conventionally, since the substrate surface is modified so that the coating solution wets and spreads on the substrate as a conventional means, the wet spreading region 12 (corresponding to (c) and (d) in FIG. 3) is formed. However, it will be coated. Therefore, as can be understood from FIG. 4, the coating liquid discharged later moves to the area where it is first applied and begins to dry, or the coating liquid moves due to the tilt of the substrate. Therefore, the film thickness varies. In FIG. 5, since the liquid discharge head 7 is folded, a joint is formed between the coating liquids. As can be understood from FIG. 5, the residual mark resulting from this joint increases as it goes from the turning point to the opposite side.

つぎに、図6,図7を用いて本発明の薄膜形成方法について述べる。この場合、塗工液が基板に着弾した後も図3(a)の分散配置を保持した領域14を形成することが重要となるが、これは塗工液と基板の濡れ性を制御することにより容易に達成可能である。図6,図7はそれぞれ、図4,図5に相当する塗工プロセスを示している。領域14は、塗工終了あとも濡れ広がらずに塗工液が分散配置した状態を示している。濡れ広がらずに塗工液が分散配置した状態から、全ての塗工液の濡れ広がりを同時に促す濡れ性向上処理としては、以下の方法をあげることができる。図8に示したように、接触角は塗工液の表面張力γL と基板の表面張力γS 、そして基板と塗工液の界面張力γLSの釣り合いで決まり、そのときの接触角θとは以下の(1)式の関係になる。 Next, the thin film forming method of the present invention will be described with reference to FIGS. In this case, it is important to form the region 14 having the dispersed arrangement shown in FIG. 3A even after the coating liquid has landed on the substrate. This controls the wettability between the coating liquid and the substrate. Can be achieved more easily. 6 and 7 show coating processes corresponding to FIGS. 4 and 5, respectively. A region 14 shows a state in which the coating liquid is dispersedly arranged without spreading after the coating is completed. The following method can be used as the wettability improving treatment for simultaneously promoting the wetting and spreading of all the coating liquids from the state where the coating liquid is dispersedly arranged without spreading. As shown in FIG. 8, the contact angle is determined by the balance between the surface tension γ L of the coating liquid and the surface tension γ S of the substrate and the interfacial tension γ LS of the substrate and the coating liquid. Is the relationship of the following equation (1).

Figure 2006007079
また、接触角をもたず、濡れ広がるときは、以下の(2)式の拡張係数Sが正になるときである。
Figure 2006007079
In addition, when there is no contact angle and wetting spreads, it is when the expansion coefficient S in the following equation (2) becomes positive.

Figure 2006007079
したがって、塗工液が接触角を有し分散配置している状態から、濡れ広がるためには
(1)式および(2)式から、表面張力γL が小さくなること、または基板の表面張力
γS が大きくなることが必要である。これ以外に、基板と塗工液の界面張力γLSが小さくなることも濡れ広がりを促す。表面張力γL が小さくするためには以下の手段を用いることができる。一つは塗工液を加熱する方法である。これは、液体の表面張力が温度上昇に伴って、小さくなることを利用したものである。もう一つは、表面張力の小さい溶媒の蒸気雰囲気に放置する方法である。これは表面張力の小さい溶媒が塗工液に溶解し、塗工液の表面張力が低下することを利用したものである。これ以外に、蒸気圧が大きく、かつ表面張力の小さい溶媒を添加しておくことも有効である。これは、塗工液の溶媒が蒸発するに伴って、表面張力が小さくなることを利用したものである。基板の表面張力γSを大きくするためには、紫外線照射など光照射が一つの手段として挙げられる。界面張力γLSが小さくするには塗工液中に界面張力を低下させる物質を混入させておく方法を挙げることができる。すなわち、光照射によって界面張力低下剤に変化するまたは界面張力低下剤を放出する材料を混入させておけば、光照射によって濡れ広がりを自由に開始させることが可能となる。たとえば、安息香酸フェニルエステルに紫外線照射することによりフェノール誘導体を塗工液中に発生し、界面張力の低下を誘起することができる。
Figure 2006007079
Therefore, in order to wet and spread from the state where the coating liquid has a contact angle and is dispersedly arranged, the surface tension γ L is reduced from the formulas (1) and (2), or the surface tension γ of the substrate. S needs to be large. In addition to this, a decrease in interfacial tension γ LS between the substrate and the coating liquid also promotes wetting and spreading. In order to reduce the surface tension γ L , the following means can be used. One is a method of heating the coating solution. This utilizes the fact that the surface tension of the liquid decreases with increasing temperature. The other is a method of leaving it in a vapor atmosphere of a solvent having a small surface tension. This utilizes the fact that a solvent having a small surface tension is dissolved in the coating liquid and the surface tension of the coating liquid is lowered. In addition to this, it is also effective to add a solvent having a high vapor pressure and a low surface tension. This utilizes the fact that the surface tension decreases as the solvent of the coating solution evaporates. In order to increase the surface tension γ S of the substrate, light irradiation such as ultraviolet irradiation can be cited as one means. In order to reduce the interfacial tension γ LS, there can be mentioned a method in which a substance that lowers the interfacial tension is mixed in the coating liquid. That is, if a material that changes to an interfacial tension lowering agent or releases an interfacial tension lowering agent by light irradiation is mixed, wetting and spreading can be started freely by light irradiation. For example, by irradiating benzoic acid phenyl ester with ultraviolet light, a phenol derivative is generated in the coating liquid, and a decrease in interfacial tension can be induced.

本発明の塗工液としては水系および有機溶媒系のいずれも適用可能である。また、分散系や均一系のいずれの塗工液も適用可能である。水系で、かつ分散系としては導電膜を作製する塗工液が挙げられる。有機溶媒系で、かつ均一系としては配向膜,有機層間絶縁膜,オーバーコート層,有機発光層,半導体層,フォトレジスト薄膜を作製する塗工液が挙げられる。有機溶媒系で、かつ分散系としてカラーフィルター層を作製する塗工液が挙げられる。   As the coating liquid of the present invention, both aqueous and organic solvent systems can be applied. Also, any dispersion or uniform coating solution can be applied. Examples of the aqueous system and the dispersion system include a coating liquid for producing a conductive film. Examples of the organic solvent system and uniform system include coating liquids for producing alignment films, organic interlayer insulating films, overcoat layers, organic light emitting layers, semiconductor layers, and photoresist thin films. Examples thereof include a coating liquid for producing a color filter layer as an organic solvent system and as a dispersion system.

本発明の基板としては、有機材質または無機材質のいずれも適用可能である。前者の基板としてはプラスチック基板を挙げることができる。後者の基板としてはガラス基板,
ITO基板,窒化シリコン基板などを挙げることができる。とくに、本発明のように塗工液が接触角を有して分散配置するためには、基板表面張力が低い有機膜が好ましい。したがって、無機材質基板よりも有機膜を表面に有する無機材質基板が好適である。また、表面張力を低下させるために、撥水処理した基板も適用可能である。
As the substrate of the present invention, either an organic material or an inorganic material can be applied. An example of the former substrate is a plastic substrate. The latter substrate is a glass substrate,
An ITO substrate, a silicon nitride substrate, etc. can be mentioned. In particular, an organic film having a low substrate surface tension is preferable in order to disperse and dispose the coating liquid with a contact angle as in the present invention. Therefore, an inorganic material substrate having an organic film on the surface is more preferable than an inorganic material substrate. Moreover, in order to reduce the surface tension, a substrate subjected to water repellent treatment can also be applied.

本発明方法で作製した薄膜を利用した表示装置としては、液晶表示装置,有機発光素子,プラズマディスプレイを挙げることができる。   Examples of the display device using the thin film produced by the method of the present invention include a liquid crystal display device, an organic light emitting element, and a plasma display.

(実施形態1)
配向膜ワニスを塗工液として塗布する実施形態1の薄膜形成方法について、図1,図6,図9を用いて説明する。
(Embodiment 1)
A thin film forming method of Embodiment 1 in which an alignment film varnish is applied as a coating solution will be described with reference to FIGS.

本実施例の塗工液となる配向膜ワニスはジアミン誘導体としてp−フェニレンジアミン、カルボン酸誘導体としてピロメリット酸二無水物、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを用いた組合せの混合溶液である。この配向膜ワニスの表面張力は40dyne/cm、粘度は20センチポアズであるが、これらの値にとくに限定されるものではない。配向膜ワニスとして本実施例以外の組合せでも同様な効果が得られる。たとえば、ジアミン誘導体としてm−フェニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルプロパン、3,3′−ジアミノジフェニルプロパン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、4,4′−ジアミノターフェニル、1,1−メタキシリレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、3,
3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジブチル−4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジブトキシ−4,4′−ジアミノジフェニルメタン、2,4−ジアミノ−1−オクチルベンゼン、2,4−ジアミノ−1−オクチルオキシベンゼン、2,4−ジアミノ−1−メトキシメチレンベンゼン、2,4−ジアミノ−1−ブトキシメチレンベンゼン、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、1,6−ジアミノヘキサン、1,8−ジアミノオクタン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕ペンタン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕オクタン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕デカン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕トリデカン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕ペンタデカン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕ビフェニル、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕シクロヘキサン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕メチルシクロヘキサン、2,2−ビス〔4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕プロピルシクロヘキサン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕プロパン、ビス〔4−(m−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕プロパン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕ペンタン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕オクタン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕エタン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕デカン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕シクロヘキサン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕メチルシクロヘキサン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕メタン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕ブタン、ビス〔4−(m−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕ブタン、ビス〔4−(p−アミノメチルベンゾイルオキシ)安息香酸〕プロパン、ビス〔4−(p−アミノエチルベンゾイルオキシ)安息香酸〕プロパン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕オクタデカン、ビス〔4−(p−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕ヘプタン、ビス
(p−アミノベンゾイルオキシ)プロパン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)メタン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)エタン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)ブタン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)ペンタン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)ヘキサン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)ヘプタン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)オクタン、ビス(p−アミベンゾイルオキシ)ノナン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)デカン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)ドデカン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)ドデカン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)テトラデカン、ビス(p−アミノベンゾイルオキシ)オクタデカン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(2−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル〕ヘキサフルオロプロパン、p−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4,4′−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4′−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、ジアミノシロキサンなどが挙げられる。
The alignment film varnish used as the coating liquid of this example is a mixed solution of a combination using p-phenylenediamine as a diamine derivative, pyromellitic dianhydride as a carboxylic acid derivative, and N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. . The alignment film varnish has a surface tension of 40 dyne / cm and a viscosity of 20 centipoise, but is not particularly limited to these values. A similar effect can be obtained even when the alignment film varnish is used in a combination other than the embodiment. For example, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane as diamine derivatives 3,3'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 4,4'-diaminoterphenyl 1,1-metaxylylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, isophthalic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, 3,
3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dibutyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dibutoxy-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,4-diamino-1 -Octylbenzene, 2,4-diamino-1-octyloxybenzene, 2,4-diamino-1-methoxymethylenebenzene, 2,4-diamino-1-butoxymethylenebenzene, 3,3'-dimethyl-4,4 '-Diaminodiphenyl ether, 1,6-diaminohexane, 1,8-diaminooctane, 1,10-diaminodecane, 1,12-diaminododecane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] propane 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [4- (p-aminophenyl) Noxy) phenyl] pentane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] hexane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] octane, 2,2-bis [4- (P-aminophenoxy) phenyl] decane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] tridecane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] pentadecane, 2,2- Bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] methane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] ketone, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] biphenyl, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] cyclohexane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] methylcyclohexane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] propylcyclohexane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] propane, bis [4- (m-aminobenzoyloxy) benzoic acid] propane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] pentane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] octane, bis [4 -(P-aminobenzoyloxy) benzoic acid] ethane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] decane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] cyclohexane, bis [4- ( p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] methylcyclohexane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) ) Benzoic acid] methane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] butane, bis [4- (m-aminobenzoyloxy) benzoic acid] butane, bis [4- (p-aminomethylbenzoyloxy) Benzoic acid] propane, bis [4- (p-aminoethylbenzoyloxy) benzoic acid] propane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid] octadecane, bis [4- (p-aminobenzoyloxy) benzoic acid Acid] heptane, bis (p-aminobenzoyloxy) propane, bis (p-aminobenzoyloxy) methane, bis (p-aminobenzoyloxy) ethane, bis (p-aminobenzoyloxy) butane, bis (p-aminobenzoyl) Oxy) pentane, bis (p-aminobenzoyloxy) hexane, bis (p-amino) Benzoyloxy) heptane, bis (p-aminobenzoyloxy) octane, bis (p-amibenzoyloxy) nonane, bis (p-aminobenzoyloxy) decane, bis (p-aminobenzoyloxy) dodecane, bis (p-amino) Benzoyloxy) dodecane, bis (p-aminobenzoyloxy) tetradecane, bis (p-aminobenzoyloxy) octadecane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (2-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] hexafluoropropane, p-bis (4-amino-2 -Trifluoromethylphenoxy) benzene, 4,4'-bis (4 Amino-2-trifluoromethylphenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) diphenyl sulfone, etc. diamino siloxane.

カルボン酸誘導体としてメチルピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ジフェニルプロパンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕オクチルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシベンゾイルオキシ)フェニル〕プロパンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシベンゾイルオキシ)フェニル〕トリデカンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕トリデカンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、4,
4′ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4′ジフェニルエーテルジカルボン酸クロライド、4,4′ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4′ジフェニルメタンジカルボン酸クロライド、イソフタル酸、イソフタル酸クロライド、アジピン酸、アジピン酸クロライド、ステアリン酸、ステアリン酸クロライドなどが挙げられる。
Methyl pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride as carboxylic acid derivatives, 3, 3 ', 4,4'-diphenylmethane tetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride Anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-diphenylpropanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4 -Dicarboxyphenoxy) phenyl] propanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] hexafluoropropanetetracarbo Acid dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] octyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxybenzoyloxy) Phenyl] propanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxybenzoyloxy) phenyl] tridecanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3 4-dicarboxyphenoxy) phenyl] tridecanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid chloride, 4,
4 'diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4' diphenyl ether dicarboxylic acid chloride, 4,4 'diphenylmethane dicarboxylic acid, 4,4' diphenylmethane dicarboxylic acid chloride, isophthalic acid, isophthalic acid chloride, adipic acid, adipic acid chloride, stearic acid, stearin An acid chloride etc. are mentioned.

溶媒として、ジメチルホルムアミド,ジメチルアセトアミド,ジメチルスルホキサイド,スルフォラン,ブチルラクトン,クレゾール,フェノール,シクロヘキサノン,ジオキサン,テトラヒドロフラン,ブチルセルソルブ,ブチルセルソルブアセテ−ト,アセトフェノンなどを用いることができる。   As the solvent, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane, butyllactone, cresol, phenol, cyclohexanone, dioxane, tetrahydrofuran, butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, acetophenone, and the like can be used.

基板上の特定の領域内に接触角を有する配向膜ワニスを分散配置する工程について説明する。図1に示したように、カラーフィルターが形成され、その上にITO透明電極が形成されたガラス基板6の大きさは280mm(長辺側)×200mm(短辺側)で、厚みが1mmである。搬送台の搬送速度は250mm/秒である。液体吐出ヘッド7とガラス基板6のギャップは1mmになるように設計されている。吐出駆動制御装置9による液体吐出ヘッド7からの配向膜ワニスの吐出周期は500Hzである。図6に示したように、送り方向は長辺側であり、短辺側から15mmのところより塗布を開始する。この操作により、配向膜ワニスが分散配置した塗工基板が得られる。このときの配向膜ワニスの基板に対する接触角は26度であった。同様にして、もう一方のガラス基板である配線などが形成された
TFT基板にも配向膜を形成した。
A process of dispersing and arranging the alignment film varnish having a contact angle in a specific region on the substrate will be described. As shown in FIG. 1, the size of the glass substrate 6 on which the color filter is formed and the ITO transparent electrode is formed is 280 mm (long side) × 200 mm (short side), and the thickness is 1 mm. is there. The conveyance speed of the conveyance table is 250 mm / second. The gap between the liquid discharge head 7 and the glass substrate 6 is designed to be 1 mm. The discharge cycle of the alignment film varnish from the liquid discharge head 7 by the discharge drive control device 9 is 500 Hz. As shown in FIG. 6, the feeding direction is on the long side, and the application is started from 15 mm from the short side. By this operation, a coated substrate on which the alignment film varnish is dispersed is obtained. At this time, the contact angle of the alignment film varnish with respect to the substrate was 26 degrees. Similarly, an alignment film was also formed on the TFT substrate on which the wiring, which is the other glass substrate, was formed.

つぎに、分散配置された塗工液を基板上の特定の領域内に濡れ広がらせる処理を行う工程について説明する。上記の塗工液吐出ヘッドを用いて配向膜ワニスの塗工基板を作製したら、この塗工基板を加熱可能なプレート上に置き、紫外線照射(UV洗浄装置)する。この光照射処理により、分散配置している塗工液が濡れはじめ、レベリングが開始する。配向膜形成領域端まで塗工液の広がりが達したら、加熱乾燥を開始する。配向膜ワニスは高分子材料を有機溶媒で希釈した材料であり、塗布後に有機溶媒だけが揮発する。このように、塗工液の広がりを観察しながら乾燥できるようになったことにより、基板上の領域内からズレを生じることなく薄膜を形成できるようになった。本実施例では、湿度60%,温度25度に保たれた容器内で塗布を実施しているため、揮発による白濁は観測されなかった。また、乾燥後に塗布領域の端部を観察したところ、ピンホールも観察されなかった。得られた配向膜の膜厚は111nmであり、上下端部や左右端部での膜厚誤差はいずれも1%以内であった。   Next, a description will be given of a process of performing a process of wetting and spreading the dispersed coating liquid into a specific region on the substrate. When a coated substrate for the alignment film varnish is produced using the coating liquid discharge head, the coated substrate is placed on a heatable plate and irradiated with ultraviolet rays (UV cleaning device). By this light irradiation treatment, the dispersed coating liquid begins to get wet and leveling starts. When the coating liquid reaches the end of the alignment film forming region, heat drying is started. The alignment film varnish is a material obtained by diluting a polymer material with an organic solvent, and only the organic solvent volatilizes after coating. Thus, it became possible to dry while observing the spread of the coating liquid, so that a thin film could be formed without causing a deviation from the region on the substrate. In this example, since application was performed in a container maintained at a humidity of 60% and a temperature of 25 degrees, no cloudiness due to volatilization was observed. Moreover, when the edge part of the application | coating area | region was observed after drying, the pinhole was not observed. The film thickness of the obtained alignment film was 111 nm, and the film thickness errors at the upper and lower end portions and the left and right end portions were all within 1%.

図9には液晶表示装置の断面図を示した。液晶層は図示していない。本実施例の薄膜形成方法を用いて配向膜19以外に、有機保護膜17、図示していないがオーバーコート層(20表面),フォトレジスト薄膜,カラーフィルター膜20などの作製することができる。とくに、フォトレジスト薄膜はTFTドレイン電極15などTFTや配線の作製に使用される。これらの薄膜形成方法により、製造装置コストが低減できるだけでなく、塗工液の消費量が少なくなることから環境負荷も低減できる。さらに、表示装置としての表示特性も優れたものを提供することが可能になった。   FIG. 9 shows a cross-sectional view of the liquid crystal display device. The liquid crystal layer is not shown. In addition to the alignment film 19, the organic protective film 17, an overcoat layer (20 surface) (not shown), a photoresist thin film, a color filter film 20, and the like can be manufactured using the thin film forming method of this embodiment. In particular, the photoresist thin film is used for manufacturing TFTs such as the TFT drain electrode 15 and wiring. By these thin film forming methods, not only the manufacturing apparatus cost can be reduced, but also the environmental load can be reduced because the consumption of the coating liquid is reduced. Furthermore, it has become possible to provide a display device having excellent display characteristics.

(実施形態2)
導電膜を作製する塗工液を塗布する実施形態2の薄膜形成方法について、図1,図7,図10を用いて説明する。
(Embodiment 2)
A thin film forming method of Embodiment 2 in which a coating liquid for producing a conductive film is applied will be described with reference to FIGS.

導電層(ホール輸送膜)を作製する塗工液は、ポリエチレンジオキシチオフェン
(PEDOT)とポリスチレンスルフォネート(PSS)の水系分散液である。この塗工液の表面張力は45dyne/cmであり、粘度は4センチポアズであったが、これらの値にとくに限定されるものではない。
The coating liquid for producing the conductive layer (hole transport film) is an aqueous dispersion of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonate (PSS). The coating liquid had a surface tension of 45 dyne / cm and a viscosity of 4 centipoise, but is not particularly limited to these values.

はじめに、ITO透明電極基板上の特定の領域内に接触角を有する導電膜の塗工液を分散配置する工程について説明する。図1に示すように、有機トランジスタのドレイン配線と接合したITO透明電極が配置されたガラス基板6の大きさは280mm(長辺側)×
200mm(短辺側)で、厚みが1mmである。搬送台の搬送速度は250mm/秒である。液体吐出ヘッド7とガラス基板6のギャップは1mmになるように設計されている。吐出駆動制御装置9による液体吐出ヘッド7からの塗工液の吐出周期は500Hzである。図7に示したように、主たる送り方向は長辺側であり、途中で折り返しを3回行う。この操作により、塗工液が分散配置した塗工基板が得られる。このときの塗工液の基板に対する接触角は45度であった。
First, a process of dispersing and arranging a conductive film coating solution having a contact angle in a specific region on the ITO transparent electrode substrate will be described. As shown in FIG. 1, the size of the glass substrate 6 on which the ITO transparent electrode joined to the drain wiring of the organic transistor is arranged is 280 mm (long side) ×
The thickness is 200 mm (short side) and the thickness is 1 mm. The conveyance speed of the conveyance table is 250 mm / second. The gap between the liquid discharge head 7 and the glass substrate 6 is designed to be 1 mm. The discharge cycle of the coating liquid from the liquid discharge head 7 by the discharge drive control device 9 is 500 Hz. As shown in FIG. 7, the main feeding direction is the long side, and folding is performed three times in the middle. By this operation, a coated substrate in which the coating liquid is dispersedly arranged is obtained. At this time, the contact angle of the coating solution with respect to the substrate was 45 degrees.

つぎに、分散配置された塗工液をITO透明電極基板上の特定の領域内に濡れ広がらせる処理を行う工程について説明する。上記の液体吐出ヘッド7を用いて導電膜の塗工基板を作製したら、この塗工基板を加熱可能なプレート上に置いた後、エタノール蒸気の満たされた容器内に放置する。この放置処理により、分散配置している塗工液が濡れはじめ、レベリングが開始する。導電膜形成領域端まで塗工液の広がりが達したら、容器内より取り出し加熱乾燥を開始する。この塗工液は高分子材料を水系溶媒で分散した材料であり、塗布後に溶媒だけが揮発する。このように、広がりを観察しながら乾燥できるようになったことにより、基板上の所望の領域内に薄膜を形成できるようになった。本実施例では、乾燥後に塗布領域の端部を観察したところ、ピンホールも観察されなかった。また、膜厚60nmであり、塗工液間のつなぎ目に残痕は見られなかった。   Next, a description will be given of a process of performing a process of wetting and spreading the dispersed coating liquid in a specific region on the ITO transparent electrode substrate. When a conductive film coated substrate is produced using the liquid discharge head 7, the coated substrate is placed on a heatable plate and then left in a container filled with ethanol vapor. By this standing treatment, the coating liquid distributed and distributed begins to get wet and leveling starts. When the coating liquid reaches the end of the conductive film formation region, the coating liquid is taken out from the container and heat drying is started. This coating liquid is a material in which a polymer material is dispersed with an aqueous solvent, and only the solvent is volatilized after coating. Thus, by being able to dry while observing the spread, a thin film can be formed in a desired region on the substrate. In this example, when the edge of the coating area was observed after drying, no pinholes were observed. Further, the film thickness was 60 nm, and no trace was observed at the joint between the coating liquids.

図10に有機トランジスタ駆動の有機発光素子を示した。同様の薄膜形成方法を用いて導電層(ホール輸送膜)26以外に、有機絶縁膜25,半導体膜24,有機発光膜22を作製することができる。これらの薄膜形成方法により、製造装置コストが低減できるだけでなく、塗工液の消費量が少なくなることから環境負荷も低減できる。さらに、有機発光素子としての表示特性も優れたものを提供可能になった。   FIG. 10 shows an organic light emitting element driven by an organic transistor. In addition to the conductive layer (hole transport film) 26, the organic insulating film 25, the semiconductor film 24, and the organic light emitting film 22 can be manufactured using the same thin film forming method. By these thin film forming methods, not only the manufacturing apparatus cost can be reduced, but also the environmental load can be reduced because the consumption of the coating liquid is reduced. Furthermore, it has become possible to provide an organic light emitting device with excellent display characteristics.

本発明に係る薄膜形成方法による配向膜ワニス塗布を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating alignment film varnish application | coating by the thin film formation method which concerns on this invention. 凸版印刷方法による配向膜ワニス塗布を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating alignment film varnish application | coating by a relief printing method. 本発明に係る薄膜形成方法における塗工液の濡れ広がりを説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the wetting spread of the coating liquid in the thin film formation method which concerns on this invention. 従来のインクジェット印刷方式による薄膜形成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating thin film formation by the conventional inkjet printing system. 従来のインクジェット印刷方式による薄膜形成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating thin film formation by the conventional inkjet printing system. 本発明に係るインクジェット印刷方式による薄膜形成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating thin film formation by the inkjet printing system which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェット印刷方式による薄膜形成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating thin film formation by the inkjet printing system which concerns on this invention. 本発明に係る薄膜形成方法における塗工液の接触角と表面張力を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the contact angle and surface tension of the coating liquid in the thin film formation method which concerns on this invention. 本発明に係る薄膜形成を用いた液晶表示装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the liquid crystal display device using the thin film formation which concerns on this invention. 本発明に係る薄膜形成を用いた有機トランジスタ駆動有機発光素子を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the organic transistor drive organic light emitting element using the thin film formation which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ドクターロール、2…液体吐出口、3…アニックスロール、4…版胴、5…凸版、6…ガラス基板、7…液体吐出ヘッド、8…塗工液供給管、9…吐出駆動制御装置、10…塗工液貯蔵容器、11…塗工液、12…濡れ広がり領域、13…未塗工領域、14…塗工液分散配置領域、15…TFTドレイン電極、16…無機保護膜、17…有機保護膜、18…ITO透明電極、19…配向膜、20…カラーフィルター膜、21…コンタクトホール、22…有機発光膜、23…陰極、24…半導体膜、25…有機絶縁膜、26…ホール輸送膜。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Doctor roll, 2 ... Liquid discharge port, 3 ... Anix roll, 4 ... Plate cylinder, 5 ... Letterpress, 6 ... Glass substrate, 7 ... Liquid discharge head, 8 ... Coating liquid supply pipe, 9 ... Discharge drive control apparatus DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coating liquid storage container, 11 ... Coating liquid, 12 ... Wetting spread area | region, 13 ... Uncoated area | region, 14 ... Coating liquid dispersion | distribution arrangement | positioning area | region, 15 ... TFT drain electrode, 16 ... Inorganic protective film, 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Organic protective film, 18 ... ITO transparent electrode, 19 ... Orientation film, 20 ... Color filter film, 21 ... Contact hole, 22 ... Organic light emitting film, 23 ... Cathode, 24 ... Semiconductor film, 25 ... Organic insulating film, 26 ... Hole transport membrane.

Claims (13)

基板上に塗工液を塗布して薄膜を形成する方法であって、塗工液吐出ヘッドの吐出ノズルから塗工液を飛翔させ、前記基板上に接触角を有する塗工液を分散配置する工程と、前記分散配置された塗工液を基板上に濡れ広がらせる処理を行う工程を有することを特徴とする薄膜形成方法。   A method for forming a thin film by applying a coating liquid on a substrate, wherein the coating liquid is ejected from a discharge nozzle of a coating liquid discharge head, and the coating liquid having a contact angle is dispersedly arranged on the substrate. A thin film forming method comprising: a step and a step of performing a process of wetting and spreading the coating liquid distributed and arranged on a substrate. 前記分散配置された塗工液を基板上に濡れ広がらせる処理手段として、塗工液が分散配置された前記基板を加熱処理することを特徴とする請求項1記載の薄膜形成方法。   The thin film forming method according to claim 1, wherein the substrate in which the coating liquid is dispersedly disposed is heat-treated as a processing means for spreading the dispersedly disposed coating liquid on the substrate. 前記分散配置された塗工液を基板上に濡れ広がらせる処理手段として、塗工液が分散配置された前記基板に光照射することを特徴とする請求項1記載の薄膜形成方法。   2. The method of forming a thin film according to claim 1, wherein as the processing means for spreading the dispersedly arranged coating liquid on the substrate, the substrate on which the coated liquid is dispersed is irradiated with light. 前記分散配置された塗工液を基板上に濡れ広がらせる処理手段として、塗工液が分散配置された前記基板を該塗工液より低い表面張力を有する溶媒の蒸気雰囲気下に放置することを特徴とする請求項1記載の薄膜形成方法。   As a treatment means for spreading the dispersedly arranged coating liquid on the substrate, the substrate in which the coated liquid is dispersed is left in a vapor atmosphere of a solvent having a surface tension lower than that of the coated liquid. The thin film forming method according to claim 1, wherein: 基板上の特定の領域内に塗工液を塗布して薄膜を形成する方法であって、塗工液吐出ヘッドの吐出ノズルから塗工液を飛翔させ、前記基板上の特定の領域内に接触角を有する塗工液を分散配置する工程と、前記分散配置された塗工液を基板上の特定の領域内に濡れ広がらせる処理を行う工程を有することを特徴とする薄膜形成方法。   A method of forming a thin film by applying a coating liquid in a specific area on a substrate, wherein the coating liquid is ejected from a discharge nozzle of the coating liquid discharge head and is in contact with the specific area on the substrate A method of forming a thin film, comprising: a step of dispersing and arranging a coating liquid having corners; and a step of performing a process of wetting and spreading the coating liquid arranged and distributed in a specific region on a substrate. 配向膜を備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法により配向膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。   A display device comprising an alignment film, wherein the alignment film is formed by the thin film forming method according to claim 1. 有機絶縁膜を備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法により有機保護膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。   A display device comprising an organic insulating film, wherein the organic protective film is formed by the thin film forming method according to any one of claims 1 to 5. オーバーコート膜を有するカラーフィルターを備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法によりオーバーコート膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。   A display device comprising a color filter having an overcoat film, wherein the overcoat film is formed by the thin film forming method according to any one of claims 1 to 5. . フォトエッチング工程により作製したカラーフィルター膜を備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法によりカラーフィルター膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。   A display device comprising a color filter film produced by a photoetching process, wherein the color filter film is formed by the thin film forming method according to any one of claims 1 to 5. Production method. フォトエッチング工程により作製した電極を備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法によりフォトレジスト薄膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。   A display device comprising an electrode produced by a photoetching process, wherein a photoresist thin film is formed by the thin film forming method according to any one of claims 1 to 5. . 導電膜を備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法により導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。   A display device comprising a conductive film, wherein the conductive film is formed by the thin film forming method according to claim 1. 半導体膜を備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法により半導体膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。   A display device comprising a semiconductor film, wherein the semiconductor film is formed by the thin film forming method according to claim 1. 有機発光層を備えた表示装置であって、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜形成方法により有機発光層を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
A display device comprising an organic light emitting layer, wherein the organic light emitting layer is formed by the thin film forming method according to any one of claims 1 to 5.
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