JP2006098668A - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液相法を用いて絶縁膜を形成する際に発生する外観不良を抑制し、これに起因する表示不良の発生を抑制することができる電気光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の電気光学装置の製造方法は、粘度が３５ｃｐ以上かつ６０ｃｐ以下の液状体を基板上に塗布する塗布工程と、液状体が塗布された基板を２０℃以上かつ４０℃以下の温度で所定時間放置することにより液状体表面を平滑化する平滑化工程と、平滑化後の液状体を乾燥させて硬化させる硬化工程と、を具備し、絶縁膜の構成材料を含有する液状体を乾燥、硬化させて絶縁膜を形成することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば液晶表示装置等を含む電気光学装置の製造方法に関するものである。

電気光学装置の一つである液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が挟持されて構成されており、双方の基板の内面（液晶層側の表面）には液晶駆動用の電極、配向膜等が順次形成されている。一般に液晶表示装置の配向膜はその膜厚が数十ｎｍと非常に薄いため、液晶中に導電性の異物が混入した場合、異物が配向膜を突き破り、配向膜下にある上下基板間の電極同士を短絡させる恐れがあった。そこで、電極の上を所定の膜厚を有する絶縁膜で覆い、その絶縁膜上に配向膜を形成する構成が提案されている。この構成によれば、絶縁膜の存在によって導電性異物による上下基板の電極の短絡不良を防止することができる。

上記の構成において、絶縁膜の表面はできるだけ平滑であることが望ましい。絶縁膜の表面に凹凸があると、表示ムラ等の悪影響が生じるからである。この種の絶縁膜ではないが、液状の配向膜材料を塗布した後、焼成工程前に一定時間放置することにより配向膜の表面を平滑化する技術が下記の特許文献１に記載されている。
特開２００２−２９６５９８号公報

上記のように、電極上に絶縁膜を形成する場合、フレキソ印刷、スピンコート等の液相法を用いて絶縁膜の構成材料を含む液状体を塗布した後、液状体を乾燥、焼成して絶縁膜を形成するという方法がある。この方法は、絶縁膜の形成が低コストで行え、ＣＶＤ、スパッタ等の方法に比べて装置が簡便になる等のメリットを有している。一方、液晶表示装置の基板上に形成される他の膜、例えば金属反射膜、カラーフィルター等は、比較的硬度の低い膜である。したがって、液晶表示装置に外力が加わった場合、上層側に位置する上記絶縁膜が下地の金属反射膜、カラーフィルター等に支持されず、絶縁膜に応力が集中するため、わずかな外力でも絶縁膜が破断してしまい、短絡防止効果を十分に発揮することができない。そこで、外力に対する強度がより高い絶縁膜を得るべく、絶縁膜材料の弾性率を高めたり、絶縁膜の膜厚を厚くする等の試みがなされている。

ところが、本発明者らがフレキソ印刷法を用いて上記の試みを実施したところ、凸版ローラーのすじ状のムラが発生したり、ピンホールが発生する、といった外観不良が実際に発生した。そのため、液晶表示装置として完成した状態において、すじ状ムラやピンホールの発生箇所が表示不良として顕在化する、という問題が発生した。この種の不良を発生させないためには、上記特許文献１に記載のように、液状体を塗布した後、放置時間を設けることが考えられるが、ただ単に放置時間を設けただけではすじ状ムラやピンホールを十分に抑えることができなかった。
なお、ここではフレキソ印刷法を用いて絶縁膜を形成した場合を例に挙げて問題点を説明したが、スピンコート法等、他の液相法を用いた場合にも同様の問題が生じる。また、液晶表示装置以外の電気光学装置で用いる絶縁膜にも同様の問題が生じる恐れがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、液相法を用いて絶縁膜を形成する際に発生する外観不良を抑制し、これに起因する表示不良の発生を抑制することができる電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、絶縁膜の構成材料を含有し、粘度が３５ｃｐ以上かつ６０ｃｐ以下の液状体を基板上に塗布する塗布工程と、前記液状体が塗布された基板を２０℃以上かつ４０℃以下の温度で所定時間放置することにより前記液状体表面を平滑化する平滑化工程と、平滑化後の前記液状体を乾燥させて硬化させることにより前記絶縁膜を形成する硬化工程と、を具備することを特徴とする。

本発明者らは、フレキソ印刷法を用いて絶縁膜を形成する際のすじ状ムラ、ピンホール等の外観不良の発生メカニズムが、凸版ローラーのメッシュバイアスに沿って転写されるスジやローラーへの液供給時の気泡巻き込み等が原因となり、スジや気泡が形成された後に連続して乾燥を行うと、急激な溶剤の揮発や膜の収縮によってこれらスジや気泡が跡として残り、顕在化するためであることを突き止めた。そこで、絶縁膜の構成材料を含有する液状体を基板上に塗布した後、その基板を所定時間放置することで液状体表面を平滑化（以下、「レベリング」とも言う）し、その後、液状体の乾燥、硬化を行えば良いことを考え付いた。さらに本発明者らは、どのような条件でも放置しさえすればよいと言うわけではなく、放置時の最適な温度条件について検討した。

本発明者らの考察では、膜の外観は液状体の粘度と密接な関係にあり、粘度が高くなる程、塗布膜厚が厚くなる傾向にあり、粘度が高くなる程あるいは塗布膜厚が厚くなる程、外観が悪くなる傾向にあることが判った。液相法で形成するこの種の液状絶縁膜材料には２０ｃｐ（センチポアズ）程度から６０ｃｐ程度まで様々な粘度のものがあるが、中でも比較的粘度が高い３５ｃｐ以上かつ６０ｃｐ以下の材料であっても、良好な外観が得られる条件が２０℃以上かつ４０℃以下の温度であることを発見した。詳細な検討結果については［発明を実施するための最良の形態］の項で後述する。

また、平滑化工程での放置時間を２分以上かつ３０分以下とすることが望ましい。
本発明者らは、温度条件のみならず、最適な放置時間についても検討を行った。その結果、放置時間を２分以上かつ３０分以下とするのが望ましいことを発見した。放置時間が２分未満であるとレベリングの効果が十分に得られず、放置時間が３０分を超えると液だれによるパターンの広がりが生じ、寸法精度が低下してしまうからである。また、放置時間が長すぎると絶縁膜形成工程としての処理能力が低下し、生産性が低下してしまう。これも、詳細な検討結果については［発明を実施するための最良の形態］の項で後述する。

上記絶縁膜は、電気光学装置を構成する下地絶縁膜、層間絶縁膜等、様々な用途の絶縁膜に用いることができるが、特に、液晶装置における電極上に形成する絶縁膜として好適に用いることができる。その場合、本発明の製造方法は、一対の基板間に液晶が挟持されてなる電気光学装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上に前記液晶を駆動するための電極を形成する工程を具備し、前記電極上に前記絶縁膜を形成し、前記絶縁膜上に配向膜を形成する工程を更に具備したことを特徴とする。
この構成によれば、前記絶縁膜によって電極を保護することができ、例えば液晶中に導電性の異物が含まれていたとしても、導電性異物による一対の基板間の電極の短絡不良を防止することができる。

上記絶縁膜の具体的な構成材料として、前記液状体がバインダー成分と溶剤とを含み、前記バインダー成分がＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２のうちのいずれか一種以上であるものを用いることができる。また、前記液状体が、主に炭素結合からなる１つの長鎖を有する３官能型シランからなる弾性化成分をさらに含んでも良い。
この構成によれば、電極の短絡防止効果に優れた絶縁膜が得られ、信頼性の高い高品質の電気光学装置を提供することができる。また、上記の弾性化成分を含む場合には、弾性率が向上し、応力に対する耐久性により優れた絶縁膜を形成することができる。

また、前記平滑化工程は、様々な雰囲気中で行うことができるが、前記溶剤の雰囲気中で行うようにしても良い。
この構成によれば、前記液状体からの溶剤の蒸発が適度に抑えられ、乾燥速度を調整することができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図３を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）は、反射膜の上層にカラーフィルターが形成されたパッシブマトリクス駆動方式の反射型カラー液晶表示装置の例である。
図１は本実施の形態の液晶表示装置の全体構成を示す断面図、図２は同、液晶表示装置の一方の基板の製造プロセスを示す工程断面図、図３は絶縁膜の形成に用いる成膜装置の概略構成図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。以下の説明においては、液晶表示装置を構成する各基板の液晶層側に位置する面を「内面」、それと反対側の面を「外面」という。

本実施の形態の液晶表示装置１は、図１に示すように、互いに対向配置された第１基板１０および第２基板２０と、これら第１，第２基板１０，２０とシール材３１とによって囲まれる空間に封入された電気光学物質層である液晶層５０とを有している。後述するように、本実施形態の場合、第１基板１０の内面に反射膜１１を設けているため、第１基板１０は透明でも不透明でも良く、例えばガラス基板、石英基板、またはシリコン等の半導体基板が用いられる。一方、視認側に位置する第２基板２０は少なくとも可視光に対して透明である必要があり、例えばガラス基板、石英基板等が用いられる。シール材３１は、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂から構成されるものであり、シール材３１中には両基板間の間隔（セルギャップ）を規定するためのスペーサが必要に応じて混入される。

第１基板１０の内面側には、反射膜１１が形成されている。反射膜１１は、例えば銀、アルミニウム等の光反射率の高い金属材料から構成されている。反射膜１１の表面には、例えばアクリル樹脂等からなる下地の絶縁層（図示略）の表面形状を反映した凹凸が形成されている。この凹凸により反射光が散乱し、反射表示の視認性が向上する。

反射膜１１上には、カラーフィルターを構成する色素層１２が設けられている。この色素層１２は、隣接するドット領域毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の異なる色の色素層１２が配置されており、隣接する３つのドット領域で１つの画素が構成されている。カラーフィルターとしては、異なる色のドット領域間の混色を防止するために、例えばブラックマトリクスと呼ばれる遮光膜（図示せず）が異なる色の色素層１２間に配置されている。図１では図示を省略しているが、シール材３１の内側に表示領域の周辺を規定する額縁としての遮光膜を同一の材料または異なる材料で形成しても良い。色素層１２の平面的な配置は、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等、周知のカラーフィルターと同様である。

色素層１２上には、カラーフィルターの各色素層１２を保護するとともに、各色素層１２間に生じる段差を平坦化するための保護層１３が形成されている。保護層１３は、例えば感光性アクリル樹脂等の透明樹脂材料から構成されている。なお、保護層１３は、カラーフィルターの保護または平坦化を行う必要がない場合には省略することも可能である。

保護層１３上には、表示用電極（例えばセグメント電極とも言う）であるストライプ状の複数の第１透明電極１４が設けられている。図１には、１本の第１透明電極１４しか示していないが、実際には紙面に垂直な方向に所定の間隔をあけて複数の第１透明電極１４が配置されている。第１透明電極１４は、例えばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電性材料から構成されている。

第１透明電極１４上には、これら全ての第１透明電極１４を覆うように絶縁膜１５が形成されている。詳細は後述するが、本実施形態の絶縁膜１５は、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２等を含むバインダー成分と、ＳｉＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_５等を含むフィラーと、３官能型シランからなる弾性化成分と、へキシレングリコールからなる溶剤とが混合された液状体をフレキソ印刷し、乾燥、焼成することにより得られたものである。ここで、添加されている弾性化成分とは、バインダー成分とともに架橋、焼成されることで絶縁膜中の膜ストレスを低下させ、絶縁膜の弾性力を向上させる機能を有する成分のことである。さらに、絶縁膜１５上に、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。

一方、第２基板２０の内面には、表示用電極（例えばコモン電極とも言う）であるストライプ状の複数の第２透明電極２４が設けられている。これら複数の第２透明電極２４は、第１基板１０上の第１透明電極１４が延在する方向と直交する方向（図１の紙面に垂直な方向）に延在するように所定の間隔をおいて形成されている。第２透明電極２４も、第１透明電極１４と同様、例えばＩＴＯ等の透明導電性材料から構成されている。さらに、第２透明電極２４上を含む第２基板２０の内面全面に、ポリイミド等の有機材料からなる配向膜２６が形成されている。

以下、上記構成の液晶表示装置の製造方法を図２（ａ）〜（ｃ）、図３を用いて説明する。
まず、第１基板１０を構成するガラス基板、石英基板、またはシリコン等の半導体基板を準備し、その一面に蒸着法、スパッタ法等によって銀、アルミニウム等の金属膜を成膜することにより反射膜１１を形成する。
次いで、反射膜１１上にカラーフィルターの色素層１２を形成する。この際には、フォトリソグラフィー、インクジェット法等、周知のカラーフィルター製造技術を用いることができる。

次いで、色素層１２上に、スピンコート、フレキソ印刷等により保護層１３を形成する。この際には、感光性材料を用い、露光、現像工程を経て所定の形状にパターニングしても良い。
次いで、保護層１３上にスパッタ法等によってＩＴＯ等の透明導電膜を成膜した後、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いて透明導電膜を所定の形状にパターニングすることによって第１透明電極１４を形成する。以上の工程は周知のものであり、これで図２（ａ）に示す状態となる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、第１透明電極１４上にフレキソ印刷法によって絶縁膜１５を形成する。この際、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２を含むバインダー成分と、ＳｉＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_５を含むフィラーと、主に炭素結合からなる１つの長鎖を有する３官能型シランからなる弾性化成分と、シンナー系溶剤であるへキシレングリコールからなる溶剤とが混合された液状体を準備する。液状体の粘度は３５ｃｐ〜６０ｃｐ程度である。そして、図３に示す絶縁膜成膜装置６０を用いて、上記の液状体を塗布した後、乾燥、焼成することにより絶縁膜１５とする。絶縁膜成膜装置６０は、フレキソ印刷装置６１、レベリングバッファ６２、プレベーク炉６３、紫外線（ＵＶ）照射装置６４、ベーク炉６５が連設されたインライン型の設備であり、各装置間では図示しない任意の基板搬送手段（例えばロボットハンド等）によって基板が搬送されるようになっている。

まず、第１透明電極１４を形成した第１基板１０を洗浄、乾燥した後、第１基板１０上に図３に示すフレキソ印刷装置６１を用いて上記液状体を所定の形状に塗布する（塗布工程）。所定の形状とは、例えばシール材３１の内部に第１，第２基板１０，２０間の電極や引き回し配線を電気的に接続するための導通粒子を含有させた場合、シール材３１の形成領域に絶縁膜１５を形成することはできないので、その接続箇所を避けて絶縁膜１５を配置する、といったことである。

フレキソ印刷を行った直後は、液状体の表面にはフレキソ印刷装置６１の凸版ローラーのスジや気泡が残っている。そこで、液状体が塗布された基板を２０℃〜４０℃の温度で２分〜３０分の間放置することによって液状体の表面をレベリングする（平滑化工程）。本実施形態では、液状体塗布後の基板が図３に示すレベリングバッファ６２に搬送され、ここで所定の時間放置される。レベリングバッファ６２は、基本的に絶縁膜１５表面の平滑化の目的で設けられたものであるが、レベリングバッファ６２よりも後段の装置（プレベーク炉６３等）にトラブルが発生したときなどに仕掛かり中の基板を待機させておく、いわゆるバッファとしても機能する。

レベリングバッファ６２は、上下方向に多段に積み重ねられた複数のトレーからなる部材であって、基板は各トレーに平坦に載置された状態で放置される。レベリング時の温度については、２０℃〜４０℃の範囲となるように積極的にトレーを温度調整しても良いし、室温が上記の範囲であれば特に温度調整を行わなくても良い。また、レベリングは大気雰囲気中で行って問題ないが、液状体の乾燥を極力抑えた状態でレベリングを行う方が良い場合には溶剤（へキシレングリコール）雰囲気で行っても良い。

次いで、レベリング後の液状体が塗布された基板を、図３に示すプレベーク炉６３、ＵＶ照射装置６４、ベーク炉６５に順次搬送し、液状体を乾燥、硬化させる（硬化工程）。プレベーク炉６３は、基板に２００℃以下程度の温度を掛けて溶剤を揮発させ、仮焼成を行うためのものである。その形態は、例えばレベリング温度が２５℃であれば、３０℃、４０℃、６０℃、…というように温度がステップ状に高くなるように設定されている複数のホットプレート上で基板を搬送しつつ仮焼成を行うものでも良いし、遠赤外線を照射することで仮焼成を行うものでも良い。また、ＵＶ照射装置６４は、基板上に紫外線を照射することで液状体中のバインダー成分の架橋反応を促進させるためのものである。また、最終段のベーク炉６５は、例えば温度が２２０℃〜３００℃、時間が１０分の条件で遠赤外線を照射することにより液状体の本焼成を行うものである。基板がベーク炉６５から出たときには液状体は完全に硬化した状態となり、絶縁膜１５となる。

次いで、図２（ｃ）に示すように、絶縁膜１５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。この際には、ポリイミド等の液状有機材料をスピンコートやフレキソ印刷により基板上に塗布し、有機膜を形成する。その後、ラビング処理等、周知の配向処理を有機膜に施すと配向膜１６となる。以上の工程により、第１基板１０が完成する。

一方、図示は省略するが、第１基板１０側と同様の方法で、第２基板２０を構成する透明基板上に第２透明電極２４、配向膜２６を順次形成することによって第２基板２０が完成する。そして、液晶注入口となる開口を有するシール材３１を第１基板１０、第２基板２０のいずれか一方に描画し、シール材３１を介して双方の基板を貼り合わせ、空セルを作製する。次いで、真空注入法等の周知の方法を用いて空セル内に液晶を注入した後、ＵＶ硬化樹脂等からなる封止剤で液晶注入口を封止することにより、本実施形態の液晶表示装置が完成する。あるいは、周知の真空注入法に代えて、開口を持たない閉環状のシール材を基板上に描画し、シール材に囲まれた領域に液晶を滴下した後、両方の基板を貼り合わせる方法を採ることもできる。

本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、フレキソ印刷による液状体塗布工程の後、乾燥・焼成工程の前に、基板を２０℃〜４０℃の温度で２分〜３０分放置して液状体表面をレベリングする工程を設けているので、すじ状ムラ、ピンホール等の発生がなく、寸法精度にも優れ、良好な外観を有する絶縁膜１５を形成することができる。その結果、絶縁膜１５の外観不良に起因する表示ムラ等の発生のない、表示品位の高い液晶表示装置を提供することができる。また、強度の高い絶縁膜１５によって電極を確実に保護することができるので、例えば液晶中に導電性の異物が含まれていたとしても電極の短絡不良を防止することができ、信頼性に優れた液晶表示装置を提供することができる。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）は、画素スイッチング素子に薄膜ダイオード（Thin Film Diode,以下、ＴＦＤと略記する）を用いたアクティブマトリクス駆動方式のカラー液晶表示装置の例である。
図４は本実施の形態の液晶表示装置の全体構成を示す断面図である。

本実施形態の液晶表示装置７０においては、図４に示すように、背面側に素子基板１１０、視認側に対向基板１２０が配置され、その間に液晶層５０が挟持されている。素子基板１１０上には、下地絶縁膜３を介して複数のデータ線１１３と、これに接続された複数のＴＦＤ素子４と、画素領域間に位置する遮光層１１３ａとが形成されている。そして、これらデータ線１１３、ＴＦＤ素子４、遮光層１１３ａを覆うように層間絶縁膜３４が形成されており、層間絶縁膜３４上に画素電極９が形成されている。ドット領域内のＴＦＤ素子４と画素電極９とは、層間絶縁膜３４に形成されたコンタクトホール３２を介して電気的に接続されている。

画素電極９上には、全ての画素電極９を覆うように絶縁膜１５が形成されている。本実施形態の絶縁膜１５も第１実施形態と同様、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２等を含むバインダー成分と、ＳｉＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_５等を含むフィラーと、３官能型シランからなる弾性化成分と、へキシレングリコールからなる溶剤とが混合された液状体をフレキソ印刷し、乾燥、焼成することにより得られたものである。さらに、絶縁膜１５上に、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。

素子基板１１０は、絶縁性及び透明性を有するガラス基板、プラスチック基板等から構成されている。データ線１１３は、例えばクロムによって形成され、画素電極９の形成領域に配置されており、同じく画素電極９の形成領域に配置されたＴＦＤ素子４と電気的に接続されている。つまり、データ線１１３およびＴＦＤ素子４は画素電極９と平面的に重なる位置に配置されている。

データ線１１３と接続されたＴＦＤ素子４は、タンタルとクロムとによって絶縁膜を挟持した構成の二端子型非線形素子であって、ＴＦＤ素子４を介してデータ線１１３と画素電極９とが接続されている。詳しくは、ＴＦＤ素子４は、タンタルからなる第１導電膜と、第１導電膜の表面を酸化した酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）からなる絶縁膜と、絶縁膜上に形成されたクロムからなる第２導電膜とを素子基板１１０側から備えたものである。

層間絶縁膜３４は、シリコン酸化膜、アクリル樹脂等の透明絶縁膜で構成されており、層間絶縁膜３４上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成されている。なお、層間絶縁膜３４には、画素電極９とＴＦＤ素子４とを電気的に接続するためのコンタクトホール３２が、ＴＦＤ素子４とは重ならない位置（つまりＴＦＤ素子４の直上以外の領域）であって、画素電極９と平面的に重なる位置に配設されている。

一方、対向基板１２０上には、色素層Ｒ，Ｇ，Ｂを含むカラーフィルターＣＦが形成されている。なお、カラーフィルターＣＦに含まれる各着色部Ｒ，Ｇ，ＢはそれぞれブラックマトリクスＢＭを跨いで配設されている。カラーフィルターＣＦを覆うように保護層１３が形成されている。保護層１３上には、ストライプ状の複数の対向電極２３が形成されている。

対向電極２３上には、全ての対向電極２３を覆うように絶縁膜１５が形成されている。この絶縁膜１５も素子基板１１０側と同様、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２等を含むバインダー成分と、ＳｉＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_５等を含むフィラーと、３官能型シランからなる弾性化成分と、へキシレングリコールからなる溶剤とが混合された液状体をフレキソ印刷し、乾燥、焼成することにより得られたものである。さらに、絶縁膜１５上に、ポリイミド等の有機材料からなる配向膜２６が形成されている。

本実施形態の液晶表示装置７０の製造方法は、周知の方法により素子基板１１０上にデータ線１１３、ＴＦＤ素子４、画素電極９等を形成した後、第１実施形態と同様の方法を用いて絶縁膜１５を形成し、配向膜１６を形成すれば良い。また、対向基板１２０側についても、カラーフィルターＣＦ、対向電極２３等を形成した後、第１実施形態と同様の方法を用いて絶縁膜１５を形成し、配向膜２６を形成すれば良い。その後、素子基板１１０と対向基板１２０とを貼り合わせ、その間に液晶を封入することによって本実施形態の液晶表示装置７０が完成する。

本実施形態においても、基板を所定の温度で所定の時間放置して液状体表面をレベリングする工程を設けているので、寸法精度に優れ、良好な外観を有する絶縁膜１５を形成でき、表示品位の高い液晶表示装置を提供できる、といった第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに本実施形態の場合、双方の基板の電極上に絶縁膜１５を形成したので、電極の短絡防止効果をさらに高めることができ、より信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態で例示した絶縁膜の具体的な材料、液状体の成分、組成比等は適宜変更が可能である。液状体の成分等が多少変わっても、粘度が同程度であれば略同様の挙動を示し、本発明が適用できると考えられる。絶縁膜形成時の液相法の例としては、上記フレキソ印刷の他、スピンコート法等も挙げられる。また、上記実施形態で例示したパッシブマトリクス方式、ＴＦＤを用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置の他、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置にも本発明が適用可能である。さらに、液晶表示装置のみならず、例えば有機エレクトロルミネッセンス装置等、液相法で形成する絶縁膜を備えた他の電気光学装置にも本発明が適用可能である。また、本発明の趣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。

本発明者らは、上記の絶縁膜を備えた基板を種々の製造条件を変えて実際に作製し、絶縁膜の外観について評価を行った。以下、その評価結果について説明する。
ここで用いた絶縁膜材料は、上記実施の形態と同様のものであり、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２を含むバインダー成分と、ＳｉＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_５を含むフィラーと、主に炭素結合からなる１つの長鎖を有する３官能型シランからなる弾性化成分と、へキシレングリコールからなる溶剤とが混合された液状体（粘度：３５ｃｐ〜６０ｃｐ程度）である。そして、上記実施形態で説明したのと同様、フレキソ印刷により上記の液状体を塗布した後、乾燥、焼成することにより絶縁膜とした。

第１の評価として、放置時の温度を２３〜２５℃に固定して時間を０分（放置せず）〜６０分の範囲で変化させ、絶縁膜の外観を評価した。その結果を［表１］に示す。第２の評価として、放置時間を５分に固定して温度を２０℃未満〜６５℃以上の範囲で変化させ、外観を評価した。その結果を［表２］に示す。なお、評価方法は、目視検査により「すじ状ムラ」や「ピンホール」等の外観不良の有無を観察することで行い、外観不良が認められないものを「○」、外観不良が若干認められるが実用に耐え得るものを「△」、外観不良が認められ実用に耐えられないものを「×」と判定した。また、第１の評価については、塗布時間を長くしたときに予想される塗布液だれによるパターンの広がりの評価も行い、広がりがほとんど認められないものを「○」、広がりが認められるが許容範囲内であるものを「△」、広がりが許容範囲を超えるものを「×」と判定した。

［表１］から判るように、放置時間０分、すなわち塗布直後に放置することなく連続して焼成を行ったものは実用に耐えられないレベルで「すじ状ムラ」や「ピンホール」等の外観不良が発生した。放置時間を１分としたものは外観不良が若干発生したが、実用可能なレベルであった。これに対して、放置時間を２分〜６０分としたものは外観不良が発生しなかった。一方、放置時間を５０分、６０分としたものは液だれによるパターンの広がりが顕著に認められ、許容範囲を超えていた。放置時間を４０分としたものは若干の広がりがあるものの許容範囲は超えていなかった。放置時間を３０分以下としたものは広がりがほとんど見られなかった。この結果から、放置時間については、１分〜４０分、好ましくは２分〜３０分とするのが良いことが判った。なお、放置時間を長くする程、絶縁膜形成工程の処理能力が低下するため、絶縁膜の品質と処理能力との兼ね合いで最適な放置時間を設定すれば良い。

［表２］から判るように、放置時の温度が５０℃を超える範囲では、実用に耐えられないレベルで「すじ状ムラ」や「ピンホール」等の外観不良が発生した。この結果は、このような高い温度で放置すると、この段階で既に液状体の乾燥が進み、レベリングが十分になされる前に液状体の硬化が始まるためであると推定される。また、放置時の温度が４０〜５０℃の範囲では外観不良が若干発生したが、実用可能なレベルであった。これに対して、放置時の温度を２０〜４０℃としたものは外観不良が発生しなかった。また、放置時の温度を２０℃未満としたものは外観不良が若干認められた。これはこのような低い温度では液状体の粘度が増大するためであると推定される。この結果から、放置時の温度については、５０℃以下、好ましくは２０〜４０℃とするのが良いことが判った。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。 同、液晶表示装置の製造プロセスを示す工程断面図である。 同、製造プロセスに用いる絶縁膜成膜装置の概略構成図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。

符号の説明

１，７０…液晶表示装置（電気光学装置）、９…画素電極、１０…第１基板、１４…第１透明電極、１５…絶縁膜、２０…第２基板、２３…対向電極、２４…第２透明電極

Claims (6)

1. 絶縁膜の構成材料を含有し、粘度が３５ｃｐ以上かつ６０ｃｐ以下の液状体を基板上に塗布する塗布工程と、
   前記液状体が塗布された基板を２０℃以上かつ４０℃以下の温度で所定時間放置することにより前記液状体表面を平滑化する平滑化工程と、
   平滑化後の前記液状体を乾燥させて硬化させることにより前記絶縁膜を形成する硬化工程と、を具備することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 前記平滑化工程で放置する時間を２分以上かつ３０分以下とすることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
3. 一対の基板間に液晶が挟持されてなる電気光学装置の製造方法であって、
   前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上に前記液晶を駆動するための電極を形成する工程を具備し、
   前記電極上に前記絶縁膜を形成し、前記絶縁膜上に配向膜を形成する工程を更に具備したことを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置の製造方法。
4. 前記液状体がバインダー成分と溶剤とを含み、前記バインダー成分がＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２のうちのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
5. 前記液状体が、主に炭素結合からなる１つの長鎖を有する３官能型シランからなる弾性化成分をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置の製造方法。
6. 前記平滑化工程を前記溶剤の雰囲気中で行うことを特徴とする請求項４または５に記載の電気光学装置の製造方法。
   

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