JP2008058952A - 機能膜の形成方法および液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出装置を用いることにより、基板上に、スジムラのない、膜厚が均一で平坦な機能膜を形成する機能膜の形成方法及び液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上である基板上に、機能膜形成材料および有機溶媒を含有する機能膜形成用組成物を液滴吐出装置を用いて吐出して、機能膜を形成することを特徴とする機能膜形成方法、並びに、表面に透明導電膜が形成された透明基板上に、液晶配向膜形成用材料および有機溶媒を含有する液晶配向膜形成用組成物を液晶表示装置の製造方法であって、前記透明基板として、透明導電膜の表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上である透明基板を用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、基板上に、機能膜形成用組成物を液滴吐出装置を用いて塗布することにより、スジムラのない膜厚が均一で平坦な機能膜を形成する機能膜の形成方法および液晶表示装置の製造方法に関する。

従来、液晶表示装置の液晶配向膜を形成する方法として、液晶吐出装置を用いる方法が知られている。この方法は、基板上に、液滴吐出装置を用いて。ポリイミドやポリアミック酸等の液晶配向膜形成用材料を適当な溶媒に溶解して調整した液晶配向膜形成用組成物を吐出し、これを乾燥して塗膜とし、この塗膜に液晶配向能を付与して液晶配向膜を形成するものである。

この液滴吐出装置を用いる方法は、所望の位置に所望の厚みの液晶配向膜を正確に形成することができ、使用する液晶配向膜形成用組成物が少量でよいこと等の理由から、近年注目されている。

しかしながら、この方法においては、基板上に吐出された液晶配向膜形成用組成物の液滴が、基板上で十分に広がらず（すなわち、濡れ広がり性が悪く）、形成された液晶配向膜にスジ状のムラ（スジムラ）が発生して、膜厚が均一で平坦な塗膜が形成できない場合があり、問題となっていた。

この問題を解決すべく、特許文献１には、液滴吐出装置から、着弾径（吐出された液滴の着弾後の直径）と同等の吐出ピッチ（液滴吐出装置の複数の液滴吐出ノズルの配置間隔）で液滴を基板上に吐出し、さらに、表面を親液化処理した基板を用いることにより、液滴の濡れ広がり性を向上させる方法が開示されている。

しかしながら、この文献に記載された方法においても、用いる基板によっては濡れ広がり性を確保できず、形成した液晶配向膜にスジムラが発生する場合があった。
特開２００４−２９０９６１号 公報

本発明は、このような従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、液滴吐出装置を用いることにより、基板上に、スジムラのない、膜厚が均一で平坦な機能膜を形成する機能膜の形成方法および液晶表示装置の製造方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、基板上に、液滴吐出装置を用いて、液晶配向膜形成用材料及び有機溶媒を含有する液晶配向膜形成用組成物を塗布する液晶配向膜の形成方法について鋭意研究した結果、基板として、表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜が形成された透明基板であって、表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上のものを用いることにより、液晶配向膜形成用組成物の液滴が基板上で十分な濡れ広がり性が確保され、スジムラのない膜厚が均一で平坦な液晶配向膜を容易に形成できることを見出し、この知見を一般化することにより本発明を完成するに到った。

かくして本発明の第１によれば、下記（１）〜（５）の機能膜の形成方法が提供される。
（１）．表面粗さが２．３ｎｍ以上である基板上に、機能膜形成材料および有機溶媒を含有する機能膜形成用組成物を液滴吐出装置を用いて吐出して、機能膜を形成することを特徴とする機能膜の形成方法。
（２）．（１）に記載の機能膜の形成方法において、前記機能膜形成用組成物は、固形分濃度が組成物全体に対して１〜１０重量％で、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３０〜４５ｎＮ／ｍであるものを用いることを特徴とする機能膜の形成方法。（３）．（１）又は（２）に記載の機能膜の形成方法において、前記基板は、表面が親液化処理されているものを用いることを特徴とする機能膜の形成方法。
（４）．（１）〜（３）のいずれか１つに記載の機能膜の形成方法において、前記基板は、表面に透明導電膜が形成された透明基板を用いることを特徴とする機能膜の形成方法。（５）．（１）〜（４）のいずれか１つに記載の機能膜の形成方法において、前記機能膜は、液晶配向膜を形成するものであることを特徴とする機能膜の形成方法。

本発明の機能膜の形成方法によれば、液滴吐出装置から吐出された液滴（機能膜形成用組成物の液滴）の基板上での濡れ広がり性に優れる基板を用いるため、特に濡れ性に優れる機能膜形成用組成物を用いなくても、スジムラのない、膜厚が均一で平坦な機能膜を容易に形成することができる。さらに、所定の物性値を有する機能膜形成用組成物を用いることにより、スジムラがなく、より膜厚が均一で平坦な機能膜をより容易に形成することできる。

本発明の機能膜の形成方法によれば、スジムラのない、膜厚が均一で平坦な高品質な液晶配向膜を形成できるので、歩留まりを大幅に向上させることができる。
本発明の第２によれば、下記（６）〜（１６）の液晶表示装置の製造方法が提供される。
（６）．表面に透明導電膜が形成された透明基板上に、液晶配向膜形成用材料および有機溶媒を含有する液晶配向膜形成用組成物を液滴吐出装置を用いて吐出して、液晶配向膜を形成する工程を有する液晶表示装置の製造方法であって、前記透明基板は、透明導電膜表面の表面粗さが２．３ｎｍ以上である透明基板を用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（７）．（６）に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記液晶配向膜形成用組成物は、固形分濃度が組成物全体に対して１〜１０重量％で、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力は３０〜４５ｍＮ／ｍであるものを用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（８）．（７）に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記透明基板は、表面が親液化処理されているものを用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（９）．（６）〜（８）のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記液滴吐出装置は、副走査方向に配列した複数の第１ノズルからなる第１ノズル群の一側と、前記副走査方向に配列した複数の第２ノズルからなる第２ノズル群の他側とを主走査方向からみて重なり合うように配置させたものであって、前記第１ノズル群と前記第２ノズル群に対して前記主走査方向に相対移動する前記透明基板に向けて、選択した複数の前記第１ノズルの各々と選択した複数の前記第２ノズルの各々とから液滴を吐出させて前記透明基板に前記液晶配向膜を形成する際に、前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から選択した複数の第１ノズルの各々に液滴を吐出させ、かつ、前記主走査方向から見て前記選択した複数の第１ノズルの間に位置する複数の前記第２ノズルの各々を選択して液滴を吐出させるようにしたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（１０）．（９）に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から所定の間隔ごとに選択した複数の第１ノズルの各々に液滴を吐出させ、かつ、前記主走査方向から見て前記選択した複数の第１ノズルの間に位置する複数の前記第２ノズルの各々を選択して液滴を吐出させ
ることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（１１）．（９）又は（１０）に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記主走査方向から見て重なり合う少なくとも一対の前記第１ノズルと前記第２ノズルとを交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（１２）．（９）〜（１１）のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から選択する前記第１ノズルの最も前記副走査方向の位置を所定の周期で変位させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（１３）．（６）〜（８）のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、前記液滴吐出装置は、副走査方向に配列した複数の第１ノズルからなる第１ノズル群の一側と、前記副走査方向に配列した複数の第２ノズルからなる第２ノズル群の他側とを主走査方向からみて重なり合うように配置させたものであって、前記第１ノズル群と前記第２ノズル群に対して前記主走査方向に相対移動する前記透明基板に向けて、選択した複数の前記第１ノズルの各々と選択した複数の前記第２ノズルの各々とから液滴を吐出させて前記透明基板に前記液晶配向膜を形成する際に、前記主走査方向から見て重なり合う少なくとも一対の前記第１ノズルと前記第２ノズルとを交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（１４）．（１３）に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記主走査方向から見て重なり合う少なくとも一対の前記第１ノズルと前記第２ノズルとを所定の周期で交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（１５）．（１３）又は（１４）に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域で前記副走査方向に連続する複数の前記第１ノズルの各々と、前記主走査方向から見て前記第１ノズル群と重なり合う前記第２ノズル群の領域で前記副走査方向に連続する複数の第２ノズルの各々とを所定の周期で交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（１６）．（１３）〜（１５）のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から選択する前記第１ノズルの最も前記副走査方向の位置を所定の周期で変位させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、スジムラにない、膜厚が均一で平坦な高品質な液晶配向膜を容易に形成でき、歩留まりを大幅に向上させることができるので、結果として高品質な液晶表示装置を効率よく製造することができる。

本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、異なるタイミングで吐出形成される液晶配向膜が互いに接合する領域において、異なるタイミングで吐出形成される液晶配向膜の境界を分散させることができ、液晶配向膜全体として連続的に形成させることができるので、さらに、スジムラにない、膜厚が均一で平坦な高品質な液晶配向膜を容易に形成できる。

以下、本発明を、１）機能膜の形成方法、及び、２）液晶表示装置の製造方法に項分けして詳細に説明する。
１）機能膜の形成方法
本発明の機能膜の形成方法は、表面粗さが、２．３ｎｍ以上である基板上に、機能膜形成材料および有機溶媒を含有する機能膜形成用組成物の液滴吐出装置を用いて吐出して、機能膜を形成することを特徴とする。

本発明の形成方法により形成する機能膜は、基板上に形成する機能性を有する薄膜であ
る。例えば、透明基板上に形成する液晶配向膜、オーバーコート膜、カラーフィルタ膜、フォトレジスト膜；回路基板上に形成する導電体膜；集電体上に形成する電極膜；等が挙げられる。なかでも、透明導電膜が形成される透明基板上に形成する液晶配向膜であるのが好ましい。
（１）基板
本発明に用いる基板は、その表面粗さが２．３ｎｍ以上、好ましくは２．３〜４．０ｎｍであるものである。

本発明において、表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）を意味する。
基板の表面粗さ（Ｒａ）は、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＭＦ）等で測定することができる。

なお、基板表面に透明導電膜等の下地層が形成された基板にあっては、最表面となる下地層の表面粗さ（Ｒａ）が、２．３ｎｍ以上であることを要する。
基板の材料としては、特に制約はなく、例えば、ガラス、シリコン、石英、セラミックス、金属、プラスチック、及びこれら材料の二種以上からなる組み合わせ等が挙げられる。また、基板としては、単層の基板であっても、積層基板であってもよく、表面に、半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜、導電膜等の下地層が形成されたものであてもよい。

これらの中でも、液晶配向膜を形成する場合においては、基板として、表面に透明導電膜が形成された透明基板を用いるのが好ましい。
透明基板としては、例えば、フロートガラス、ソーダガラス等のガラスからなる基板；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト等のプラスチックからなる基板；等が挙げられる。

透明導電膜としては、例えば、酸化スズ（ＳｎＯ２）からなるＮＥＳＡ膜（米国ＰＰＧ社登録商標）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなるＩＴＯ膜等が挙げられる。

透明基板に透明導電膜を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、スパッタリング法、イオン・プレーティング法、真空蒸着法等が挙げられる。
本発明においては、表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上である基板を用いる。表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上である基板を用いることで、機能膜形成用組成物の液滴の基板表面における濡れ広がり性を向上させることができる。特に、液滴吐出装置による塗工適性に優れるが、基板表面への濡れ広がり性に乏しい機能膜形成用組成物を用いる場合であっても、スジムラがなく、膜厚が均一で平坦な機能膜を容易に形成することができる。

基板の表面粗さ（Ｒａ）を２．３ｎｍ以上にする方法としては、特に制限はなく、公知の粗化処理方法が採用できる。例えば、基板の表面を、有機酸、過マンガン酸塩等の薬品により粗化処理する方法等が挙げられる。また、透明基板上に透明導電膜を形成する場合においては、成膜条件（例えば、スパッタリング法による場合もあれば、スパッタリングの温度、ガス圧力等の条件）を制御することにより、表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上の透明導電膜を成膜することができる。

本発明においては、表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上であることに加えて、表面の親液化処理した基板を用いるのが好ましい。表面を親液化処理することにより、基板表面における機能膜形成用組成物の濡れ性をより高めることができ、より膜厚が均一で平坦な機能膜をより容易に形成することができる。

基板表面を親液化処理する方法としては、特に制約はなく、公知の方法を採用できる。
例えば、紫外線処理法、プラズマ処理法等が挙げられる。なお、基板の表面粗さ（Ｒａ）は、親液化処理の前後において大きく変化しない場合が多いが、親液化処理後に、基板表面の表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上であればよい。
（２）機能膜形成用組成物
本発明に用いる機能膜形成用組成物は、機能膜形成用材料および有機溶媒を含有するものである。

機能膜形成用材料としては、特に制限されない。例えば、機能膜が、回路基板上に形成する導電体膜であれば導電性材料であり、集電体上に形成する電極膜であれば電極材料であり、透明基板上に形成する液晶配向膜であれば、液晶配向膜形成用材料である。

これらの中でも、本発明においては、透明導電膜が形成された透明基板上に液晶配向膜を形成するための液晶配向膜形成用材料であるのが特に好ましい。
液晶配向膜形成用材料としては、特に制限されず、従来公知の液晶配向膜形成用材料が使用できる。例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、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）アクリレート等が挙げられる。

なかでも、優れた液晶配向能を有する配向膜を形成できること等の理由から、式（１）

（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、及び式（２）

（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。

このような重合体としては、（ａ）前記式（１）で示される繰り返し単位を有するポリアミック酸、（ｂ）前記式（２）で示される繰り返し単位を有するイミド化重合体、（ｃ）前記式（１）で示される繰り返し単位を有するアミック酸プレポリマーと、上記式（２）で示される繰り返し単位を有するイミドプレポリマーとを有してなるブロック共重合体が挙げられる。これらは単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。二種以上を組み合わせて用いる場合には、ポリアミック酸とイミド化重合体として混合して用いることが好ましい。

重合体の平均分子量は、特に限定されないが、通常、１７０，０００以上である。
機能膜形成用組成物に用いる有機溶媒としては、機能膜形成材料を均一に溶解又は分散できるものであれば、特に限定されない。

例えば、非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒等の前記ポリアミック酸の良溶媒等が挙げられる。
非プロトン性極性溶媒としては、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒、エーテル系溶媒、ニトリル系溶媒等が挙げられる。

アミド系溶媒としては、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿素等が挙げられる。スルホキシド系溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等が挙げられる。

また、フェノール系溶媒としては、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール等のクレゾール；ｏ−キシレノール、ｍ−キシレノール、ｐ−キシレノール等のキシレノール；フェノール；ｏ−クロロフェノール、ｍ−クロロフェノール、ｏ−ブロモフェノール、ｍ−ブロモフェノール等のハロゲン化フェノール；等が挙げられる。

これらの有機溶媒は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒も適宜選択してもよい。

ポリアミック酸の貧溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン（ジアセトンアルコール）、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール等のアルコール系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；エトレングリコールモノメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル等のエステル系溶媒；ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，４−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、ｏ−ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒；ｎ−ヘキサン、ｎ−
ヘプタン、ｎ−オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；等が挙げられる。

機能膜形成用組成物には、基板表面に対する接着性を向上させる目的で、前記機能膜形成材料と有機溶媒の他に、官能性シラン含有化合物又はエポシキ基含有化合物を含有させてもよい。

用いる官能性シラン含有基化合物、エポキシ基含有化合物としては、特に制限はなく、従来公知のものを使用することができる。
このような機能膜形成用組成物は、前記例示した機能膜形成材料及び所望により官能性シラン含有化合物等を、前記有機溶媒に所望の混合割合で溶解又は分散、好ましくは溶解させることによって製造することができる。

本発明に用いる機能膜形成用組成物は、弾性特性および吐出の安定性に優れ、より膜厚が均一で平坦な機能膜が得られることから、その固形分濃度、粘度、表面張力を、以下に示す範囲とするのが好ましい。

すなわち、固形分濃度を、組成物全体に対して、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは１〜４重量％とする。固形分濃度が組成物全体に対して１重量％未満である場合には、組成物の塗膜の膜厚が過小となって良好な機能膜を得ることができず、１０重量％を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な機能膜を得ることができず、また、機能膜形成用組成物の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる。

粘度を、好ましくは３〜２０ｍＰａ・ｓ（２３℃）、より好ましくは３〜８ｍＰａ・ｓ（２３℃）とする。このような範囲に粘度を調整することにより、流動性に優れる機能膜形成用組成物が得られ、液滴吐出装置による吐出性が安定する。

表面張力を、好ましくは３０〜４５ｍＮ／ｍ（２３℃）、より好ましくは３５〜４５ｍＮ／ｍ（２３℃）とする。表面張力がこのような範囲にある機能膜形成用組成物は、基板表面への濡れ性に優れ、液滴吐出装置により、均一な厚みの塗膜を効率よく形成することができる。

本発明においては、表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上である基板上に、このような物性値を有する機能膜形成用組成物を液滴吐出装置を用いて吐出することにより、スジムラのない、膜厚が均一で平坦な機能膜を容易に形成することができ、歩留まりを大幅に向上させることができる。
（３）液滴吐出装置
本発明においては、基板上に機能膜を形成する手段として、液滴吐出装置を用いて前記機能膜形成用組成物を基板上に吐出する方法を用いる。

用いる液滴吐出装置としては、いわゆるインクジェット方式の吐出装置であれば、特に制限されない。例えば、加熱発泡により気泡を発生し、液滴の吐出を行うサーマル方式の吐出装置、ピエゾ素子を利用する圧縮により、液滴の吐出を行うピエゾ方式の吐出装置等が挙げられる。

本発明に用いる液滴吐出装置の例を図１に示す。図１は、インクジェット式の液滴吐出装置３ａの構成の概略を示す図である。
この液滴吐出装置３ａは、基板上に吐出物３４（機能膜形成用組成物）を液滴にして吐出するインクジェットヘッド２２を備えている。このインクジェットヘッド２２は、ヘッド本体２４及びノズルプレート２６を備えている。ノズルプレート２６のノズル形成面２
７には、吐出物３４を液滴にして吐出するための多数のノズルが形成されている。そして、ノズル形成面２７と相対向して平行に配置された基板上に対してそれぞれのノズルから吐出物３４が液滴となって吐出される。

液滴吐出装置３ａは、基板を載置するテーブル２８を備えている。このテーブル２８は、所定の方向、例えば、Ｘ軸方向（主走査方向）、Ｙ軸方向（副走査方向）及びＺ軸方向（高さ方向）に移動可能に設置されている。また、テーブル２８は、図中矢印で示すようにＸ軸方向（主走査方向）に沿った方向に移動することにより、ベルトコンベア１０（図３参照）により搬送される基板をテーブル２８上に載置して液滴吐出装置３ａ内に取り込む。

また、インクジェットヘッド２２には、ノズル形成面２７に形成されているノズルから吐出される吐出物３４を収容しているタンク３０が接続されている。即ち、タンク３０とインクジェットヘッド２２とは、吐出物３４を搬送する吐出物搬送管３２によって接続されている。

吐出物搬送管３２は、吐出物搬送管３２の流路内の帯電を防止するための吐出物流路部アース継手３２ａとヘッド部気泡排除弁３２ｂとを備えている。このヘッド部気泡排除弁３２ｂは、後述する吸引キャップ４０により、インクジェットヘッド２２内の吐出物３４を吸引する場合に用いられる。即ち、吸引キャップ４０によりインクジェットヘッド２２内の吐出物３４を吸引するときは、このヘッド部気泡排除弁３２ｂを閉状態にし、タンク３０側から吐出物３４が流入しない状態にする。そして、吸引キャップ４０で吸引すると、吸引される吐出物３４の流速が上がり、インクジェットヘッド２２内の気泡が速やかに排出されることになる。

液滴吐出装置３ａは、タンク３０内に収容されている吐出物３４の収容量、即ち、タンク３０内に収容されている吐出物３４の液面３４ａの高さを制御するための液面制御センサ３６が備えている。この液面制御センサ３６は、インクジェットヘッド２２が備えるノズルプレート２６のノズル形成面２７とタンク３０内の液面３４ａとの高さの差ｈ（以下、水頭値という）を所定の範囲内に保つ制御を行う。液面３４ａの高さを制御することで、タンク３０内の吐出物３４が所定の範囲内の圧力でインクジェットヘッド２２に送られることになる。そして、所定の範囲内の圧力で吐出物３４を送ることで、インクジェットヘッド２２から安定的に吐出物３４を吐出することができる。

また、インクジェットヘッド２２のノズル形成面２７に対向して一定の距離を隔てて、吸引キャップ４０が配置されている。吸引キャップ４０は、インクジェットヘッド２２のノズル内の吐出物３４を吸引する。この吸引キャップ４０は、図１中に矢印で示すＺ軸に沿った方向に移動可能に構成されており、ノズル形成面２７に形成された複数のノズルを囲むようにノズル形成面２７に密着し、ノズル形成面２７との間に密閉空間を形成してノズルを外気から遮断できる構成となっている。

なお、吸引キャップ４０によるインクジェットヘッド２２のノズル内の吐出物３４の吸引は、インクジェットヘッド２２が吐出物３４を吐出していない状態、例えば、インクジェットヘッド２２が、退避位置等に退避しており、テーブル２８が破線で示す位置に退避しているときに行われる。

また、この吸引キャップ４０の下方には、流路が設けられており、この流路には、吸引バルブ４２、吸引異常を検出する吸引圧検出センサ４４及びチューブポンプ等からなる吸引ポンプ４６が配置されている。また、この吸引ポンプ４６等で吸引され、流路を搬送されてきた吐出物３４は、廃液タンク４８内に収容される。

上述した液滴吐出装置３ａを使用して、前記基板上の所定領域に機能膜形成用組成物（吐出物３４）の液滴を所定量吐出し、得られた機能膜形成用組成物の塗膜から有機溶媒を乾燥除去し、所望によりさらに加熱処理することにより、目的とする機能膜を形成することができる。

本発明の機能膜の形成方法によれば、液滴吐出装置３ａから吐出された液滴（機能膜形成用組成物の液滴）の基板上での濡れ広がり性に優れる基板を用いるため、特に濡れ性に優れる機能膜形成用組成物を用いなくても、スジムラのない膜厚が均一で平坦な機能膜を容易に形成することができ、歩留まりを大幅に向上させることができる。
２）液晶表示装置の製造方法
本発明の液晶表示装置の製造方法は、表面に透明導電膜が形成された透明基板上に、液滴吐出装置を用いて液晶配向膜形成用材料および有機溶媒を含有する液晶配向膜形成用組成物を吐出して、液晶配向膜を形成する工程を有する液晶表示装置の製造装置であって、前記基板として、透明導電膜表面の表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ以上である透明基板を用いることを特徴とする。

本発明においては、前記液晶配向膜形成用組成物として、固形分濃度が組成物全体に対して１〜１０重量％で、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３０〜４５ｍＮ／ｍである液晶配向膜形成用組成物を用いることが好ましい。

次に、本発明を、図２に示す液晶表示装置を製造する場合を例にとって詳細に説明する。図２に示す液晶表示装置５０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。液晶表示装置５０は、ガラス、プラスチック等からなる矩形平板形状の下基板５２ａと、上基板５２ｂとがシール材及びスペーサー５９を介して対向配置される。そいて、この下基板５２ａと上基板５２ｂとの間であってシール材に囲まれた空間に、液晶層５６が形成されている。

下基板５２ａと液晶層５６との間には、下基板５２ａの側から複数のセグメント電極５８及び液晶配向膜６０が形成されている。セグメント電極５８は、図２に示すように、ストライプ状に形成されており、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により形成されている。また、液晶配向膜６０は、液晶配向膜形成用材料により形成されている。

また、上基板５２ｂと液晶層５６との間には、上基板５２ｂ側から順に、カラーフィルタ６２、オーバーコート膜６６、コモン電極６８及び液晶配向膜７０が形成されている。カラーフィルタ６２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色素層６２ｒ、６２ｇ、６２ｂから構成されており、カラーフィルタ６２を構成する各色素層６２ｒ、６２ｇ、６２ｂの間（境界）には、樹脂ブラックや光の反射率の低いクロム（Ｃｒ）等の金属により構成されるブラックマトリクス６４が形成されている。なお、カラーフィルタ６２を構成する各色素層６２ｒ、６２ｇ、６２ｂは下基板５２ａに形成されているセグメント電極５８に対向して配置されている。

オーバーコート膜６６は、各色素層６２ｒ、６２ｇ、６２ｂ間の段差を平坦化すると共に各色素層の表面を保護するものであり、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン酸化膜等の無機膜より形成されている。

コモン電極６８は、ＩＴＯ膜等の透明導電膜から形成されており、下基板５２ａに形成されているセグメント電極５８と直交する方向にストライプ状に形成されている。
また、液晶配向膜７０は、ポリイミド樹脂等により形成されている。

図２に示す液晶表示装置５０は、例えば、図３に示す液晶表示装置５０の製造ラインを用い、図４に示す（Ｓ１０）〜（Ｓ１９）の各ステップを経て製造することができる。
図３に示すように、液晶表示装置製造ラインＩは、各工程においてそれぞれ用いられる洗浄装置１、親液化処理装置２、液滴吐出装置３ａ、乾燥装置４、焼成装置５、ラビング装置６、液滴吐出装置３ｂ、液滴吐出装置３ｃ、貼り合せ装置７、各装置を接続するベルトコンベア１０、ベルトコンベア１０を駆動させる駆動装置８、及び液晶表示装置製造ラインＩ全体の制御を行う制御装置９により構成されている。

以下に述べる本実施形態では、液滴吐出装置３ｂ、３ｃは、吐出する材料が異なることを除き、前記図１に示す液滴吐出装置３ａと同じ構成のものを使用している。
まず、透明基板からなる下基板５２ａを用意し、液晶配向膜６０を形成する側にスパッタリング法により透明導電膜（セグメント電極５８）を形成する。スパッタリングをする際においては、スパッタリング時の温度、圧力を制御し、形成した透明導電膜の表面粗さ（Ｒａ）が、２．３ｎｍ以上となるようにする。これにより、本実施形態においては、セグメント電極５８が形成された下基板５２ａが作製される。
（Ｓ１０：基板洗浄）
次に、下基板５２ａの液晶配向膜６０を形成する表面が洗浄される。すなわち、セグメント電極５８が形成された下基板５２ａ（以下、単に「基板」ということがある。）が、ベルトコンベア１０により洗浄装置１まで搬送され、ベルトコンベア１０により搬送された下基板５２ａが洗浄装置１内に取り込まれ、アルカリ系洗剤、純水等を用いて下基板５２ａが洗浄された後、所定の温度及び時間、例えば、８０〜９０℃で５〜１０分間、乾燥処理が行われる。

洗浄及び乾燥が行われた下基板５２ａは、ベルトコンベア１０により親液化処理装置２まで搬送される。
（Ｓ１１：基板表面の親液化）
次に、洗浄及び乾燥が行われた下基板５２ａの表面について親液化処理が施される。即ち、ベルトコンベア１０により親液化処理装置２まで搬送された下基板５２ａが、親液化処理装置２内に取り込まれ、表面の親液化処理が行われる。用いる親液化処理装置としては、紫外線処理装置、プラズマ処理装置等が挙げられる。

下基板５２ａの表面に親液化処理を施すことにより、液晶配向膜形成用組成物の濡れ性がさらに向上し、より膜厚が均一で平坦な液晶配向膜６０を下基板５２ａに形成できる。（Ｓ１２：配向膜形成用組成物塗布）
次に、Ｓ１１において親液化処理した下基板５２ａ上に液晶配向膜形成用組成物が塗布される。

液晶配向膜形成用組成物としては、液晶配向膜形成用材料及び有機溶媒を含有する組成物であって、固形分濃度が１〜１０重量％であり、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓ（２３℃）であり、かつ表面張力が３０ｍＮ／ｍ（２３℃）であるものを用いる。

先ず、表面が親液化処理された下基板５２ａがベルトコンベア１０により液滴吐出装置３ａまで搬送される。次いで、搬送された下基板５２ａはテーブル２８に載置され、液滴吐出装置３ａ内に取り込まれる。液滴吐出装置３ａ内においては、タンク３０内に収容されている液晶配向膜形成用組成物（吐出物３４）がノズルプレート２６のノズルを介して吐出され、下基板５２ａ上に液晶配向膜形成用組成物が塗布される。

ここで、液滴吐出装置３ａを使って下基板５２ａ上に液晶配向膜形成用組成物を塗布する一例を図５〜図７に従って説明する。
ここでの液滴吐出装置３ａは、図５に示すように、複数個のインクジェットヘッド２２
を備えているものとする。そして、図５に示すように、複数のインクジェットヘッド２２は、それぞれ副走査方向（Ｙ軸方向）に沿って千鳥状に配置されている。

つまり、この液滴吐出装置３ａは、複数のインクジェットヘッド２２を、それぞれ副走査方向に沿って千鳥状に配置することによって、１回だけ下基板５２ａを走査方向（Ｘ軸方向）に走査させるだけで、下基板５２ａの略全体にわたって液晶配向膜形成用組成物が塗布される。

各インクジェットヘッド２２のノズルプレート１０１のノズル形成面１０１ａには、同形成面１０１ａの法線方向（Ｚ軸方向）に貫通する１８０個のノズルＮがインクジェットヘッド２２の副走査線方向に沿って等間隔に配列され、ノズル群としての１列のノズル列ＮＲを構成している。

ここで、反走査方向（反Ｘ軸方向）側に配置された複数のインクジェットヘッド２２を、それぞれ先行インクジェットヘッド２２Ｌとし、先行インクジェットヘッド２２Ｌが有するノズルＮを、第１ノズルとしての先行ノズルＮＬという。また、主走査方向（Ｘ軸方向）側に配置された複数のインクジェットヘッド２２を、それぞれ後続インクジェットヘッド２２Ｆとし、後続インクジェットヘッド２２Ｆが有するノズルＮを、第２ノズルとしての後続ノズルＮＦという。

なお、図５においては、インクジェットヘッド２２の配置を説明する便宜上、ノズルＮの数を省略している。
隣接する先行インクジェットヘッド２２Ｌと後続インクジェットヘッド２２Ｆとは、主走査方向から見て、互いのノズル列ＮＲの一部が所定の割合で重ならせている。また、重なるノズル列ＮＲの領域においては、先行ノズルＮＬと後続ノズルＮＦとが走査方向から見て略同じ位置に配置されている。

ここで、ノズル列ＮＲの幅をノズル列幅Ｗ１とし、隣接するノズル列ＮＲの互いに重なる幅を重畳幅Ｗ２とする。また、ノズル列幅Ｗ１に対する重畳幅Ｗ２の割合を「重畳率」とする。下基板５２ａ上に形成される液晶配向膜６０のスジムラを軽減させるために、この重畳率は、５％〜４０％が好ましい。重畳率が５％より小さくなると、先行ノズルＮＬによって形成される液晶配向膜６０と、後続ノズルＮＦによって形成される液晶配向膜６０との間にスジムラが形成され始める。また、重畳率が４０％よりも大きくなると、先行インクジェットヘッド２２Ｌと後続インクジェットヘッド２２Ｆとの重なりが大きくなり、結果的にインクジェットヘッド２２の数を増やさなければならなくなる。

各後続インクジェットヘッド２２Ｆは、下基板５２ａが主走査方向に沿って走査されるとき、それぞれ隣接する先行インクジェットヘッド２２Ｌの走査経路の間の領域を補償するように、隣接する先行インクジェットヘッド２２Ｌの走査経路に対してそれぞれ重畳率の分だけ重なる走査経路を描く。これにより、下基板５２ａの吐出面ＳＦの上には、先行インクジェットヘッド２２Ｌの走査経路と後続インクジェットヘッド２２Ｆの走査経路とが重なり合う領域として、重畳幅Ｗ２を有して主走査方向に延びる帯状の重畳領域Ｓが形成される。

図６において、各ノズルＮの上側には、それぞれインクタンク３０に連通するキャビティ１０２が形成されている。各キャビティ１０２は、それぞれインクタンク３０が導出した前記液晶配向膜形成用組成物（以下、配向膜用インクＩｋという）を貯留して、対応するノズルＮに供給する。各キャビティ１０２の上側には、上下方向に振動可能な振動板１０３が貼り付けられて、対応するキャビティ１０２の容積を拡大及び縮小にと可能にする。振動板１０３の上には、それぞれ圧電素子ＰＺが配設されている。各圧電素子ＰＺは、
それぞれ圧電素子ＰＺを駆動するための駆動波形信号が入力されているとき、上下方向に収縮及び伸張して対応する振動板１０３を振動させる。

各キャビティ１０２は、それぞれ対応する振動板１０３が振動するとき、対応するノズルＮのメニスカスを上下動に振動させ、駆動波形信号に応じた重量の配向膜用インクＩｋを、対応するノズルＮから液滴Ｄとして吐出させる。吐出された各液滴Ｄは、それぞれ下基板５２ａの略法線に沿って飛行し、ノズルＮと相対向する下基板５２ａの吐出面ＳＦに着弾する。着弾した液滴Ｄは、それぞれ吐出面ＳＦの上において合一し、液状膜ＬＦを形成する。吐出面ＳＦに形成された液状膜ＬＦは、所定の乾燥処理によってその溶媒又は分散媒を蒸発させ液晶分子の配向能が付与される前の液晶配向膜６０を形成する。

ここで、先行ノズルＮＬから吐出される液滴Ｄを「先行液滴」とし、先行液滴によって形成される液晶配向膜６０を「先行配向膜」という。また、後続ノズルＮＦから吐出される液滴Ｄを「後続液滴」とし、後続液滴によって形成される液晶配向膜６０を「後続配向膜」という。

図７は吐出面ＳＦに規定された液滴Ｄの吐出位置と、吐出位置の各々に対応づけられたノズルＮとを模式的に示す図（以下、単に、ドットパターンという。）である。なお、図７において、吐出面ＳＦの右側は、先行インクジェットヘッド２２Ｌの走査領域に対応し、吐出面ＳＦの左側は、後続インクジェットヘッド２２Ｆの走査領域に対応する。

図７において、吐出面ＳＦは、一点鎖線で示すドットパターン格子によって、仮想分割されている。ドットパターン格子とは、主走査方向の吐出ピッチＰｘと、副走査方向の吐出ピッチＰｙとによって規定された格子である。液滴Ｄの吐出・非吐出は、このドットパターン格子の格子点Ｐごとに規定される。

各格子点Ｐの中において吐出位置に規定された各格子点Ｐは、それぞれ四角の枠（以下、単に、吐出枠Ｆという）によって囲まれている。グラデーションを付した吐出枠Ｆへの吐出動作を選択されたノズルＮは、同様のグラデーションを付して示され、白抜きの吐出枠Ｆへの吐出動作を選択されたノズルＮは、同様に白抜きで示されている。そして、吐出動作が選択されるノズルＮは、実線で示され、吐出動作が選択されないノズルＮは破線で示されている。なお、吐出動作が選択される先行ノズルＮＬを、先行選択ノズルＮＬｓとし、吐出動作が選択される後続ノズルＮＦを後続選択ノズルＮＦｓという。

図７に示すように、液滴Ｄを吐出するノズルＮは、格子点Ｐごとに選択され、対応する格子点Ｐの上方を通過するノズルＮが規定されている。すなわち、重畳領域Ｓの各格子点Ｐにおいては、液滴Ｄを吐出するノズルＮが、先行ノズルＮＬと後続ノズルＮＦのいずれか一方に選択されている。

重畳領域Ｓにおいては、最も反主走査方向の格子点Ｐは、それぞれ液滴Ｄの非吐出位置として規定され、その他の格子点Ｐは、全て液滴Ｄの吐出位置と規定されている。吐出位置として規定された各格子点Ｐは、副走査方向に沿って１つおきにグラデーションが付され、先行選択ノズルＮＬｓと後続選択ノズルＮＦｓとが交互に選択される。

先行インクジェットヘッド２２Ｌは下基板５２ａが主走査方向に走査されるとき、重畳領域Ｓに対応する先行ノズルＮＬの中から１つおきに先行選択ノズルＮＬｓを選択し、各先行選択ノズルＮＬｓにそれぞれ先行液滴を吐出させる。先行選択ノズルＮＬｓから吐出された各先行液滴は、それぞれ吐出ピッチＰｘごとに規定された格子点Ｐの領域に着弾し、主走査方向に延びる帯状の液状膜ＬＦを形成する。

後続インクジェットヘッド２２Ｆは下基板５２ａが主走査方向に走査されるとき、重畳領域Ｓに対応する後続ノズルＮＦの中から１つおきに後続選択ノズルＮＦｓを選択し、各後続選択ノズルＮＦｓにそれぞれ後続液滴を吐出させる。後続選択ノズルＮＦｓから吐出された各後続液滴は、先行選択ノズルＮＬｓによって形成された各液状膜ＬＦの間を補填するように着弾し、各液状膜ＬＦの間に合一させて重畳領域Ｓの全体にわたる液状膜ＬＦを形成する。

この際、先行液滴と後続液滴は、吐出タイミングが異なるため、先行配向膜と後続配向膜との境界に、膜厚の段差（スジムラ）を形成する。重畳領域Ｓに着弾した先行液滴と後続液滴は、このスジムラを吐出ピッチＰｙごとの微細のスジムラとして規則正しく分散させ、重畳領域Ｓの全体に一様な縦縞模様を描く。そのため、後工程を経て、重畳領域Ｓに形成される液晶配向膜６０は、液晶配向膜６０の全体から見て、先行配向膜と後続配向膜との間の境界をぼかして連続させる。この結果、先行配向膜と後続配向膜との間のスジムラを軽減させることができる。
（Ｓ１３：仮乾燥）
次に、液晶配向膜形成用組成物が塗布された下基板５２ａを仮乾燥する処理が行われる。即ち、ベルトコンベア１０により乾燥装置４まで搬送された基板は乾燥装置４内に取り込まれ、例えば、６０〜２００℃で仮乾燥が行われる。

塗布された組成物の仮乾燥が行われた下基板５２ａは、ベルトコンベア１０へと移され、ベルトコンベア１０により焼成装置５へと搬送される。
（Ｓ１４：焼成）
次いで、仮乾燥する処理された下基板５２ａを焼成する処理が行われる。即ち、ベルトコンベア１０により焼成装置５まで搬送された基板が焼成装置５内に取り込まれ、例えば、１８０〜２５０℃に焼成される。

なお、ポリアミック酸を含有する液晶配向膜形成用組成物が使用されている場合には、この焼成処理によって脱水閉環を進行させ、よりイミド化された塗膜を得ることができる。

形成される塗膜の膜厚は、通常０．００１〜１μｍであり、好ましくは０．００５〜０．５μｍである。
以上のようにして、図８に示すように、液晶配向膜形成用組成物の塗膜６０ａが形成された下基板５２ａを得る。液晶配向膜形成用組成物の塗膜６０ａは、本発明の形成方法により形成されるので、スジムラがなく、膜厚が均一で平坦な膜となっている。

この下基板５２ａは、ベルトコンベア１０へと移され、ベルトコンベア１０によりラビング装置６へと搬送される。
（Ｓ１５：ラビング）
次に、下基板５２ａ上に形成された液晶配向膜形成用組成物の塗膜６０ａのラビング処理が行われる。即ち、ベルトコンベア１０によりラビング装置６まで搬送された下基板５２ａがラビング装置６内に取り込まれ、例えばナイロン、レーヨン、コットン等の繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理が行われる。

これにより、図９に示すように、塗膜６０ａに液晶分子の配向能が付与された液晶配向膜６０が形成される。
また、図示を省略しているが、形成された液晶配向膜６０に、例えば特開平６−２２２３６６号公報や特開平６−２８１９３７号公報に示されているような、紫外線を部分的に照射することによってプレチルト角を変化させるような処理、あるいは特開平５−１０７５４４号公報に示されているような、ラビング処理を施した液晶配向膜６０の表面にレジ
スト膜を部分的に形成し、先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去して、液晶配向膜６０の液晶配向能を変化させるような処理を行うことによって、液晶表示素子の視界特性を改善することもできる。

液晶配向膜６０が形成された下基板５２ａは、ベルトコンベア１０へと移され、ベルトコンベア１０により液滴吐出装置３ｂまで搬送され、液滴吐出装置３ｂ内に取り込まれる。
（Ｓ１６：シール材塗布）
次いで、液滴吐出装置３ｂ内において、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ラビング処理された液晶配向膜６０上に液晶表示領域（液晶層形成領域Ｚ１）を取り囲むように、シール層形成用溶液が塗布される。図１０において、５９ａは、シール層であって、シール層形成用溶液の塗膜である。なお、図１０（ａ）は工程上面図であり、図１０（ｂ）は水平面からみた工程断面図である。

ここで、シール層形成用溶液としては、下基板５２ａと上基板５２ｂとを結合するための接着剤として従来公知のものを使用することができる。例えば、電離放射線硬化性樹脂等を含有する液滴（電離放射線硬化性樹脂組成物）、熱硬化性樹脂等を含有する液滴（熱硬化性樹脂組成物）が挙げられ、作業性に優れることから電離放射線硬化性樹脂組成物の使用が好ましい。熱硬化性樹脂組成物や電離放射線硬化性樹脂組成物としては、特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。

シール層形成用溶液が塗布された下基板５２ａは、ベルトコンベア１０へと移され、ベルトコンベア１０により、液滴吐出装置３ｃまで搬送された基板が液滴吐出装置３ｃ内に取り込まれる。
（Ｓ１７：液晶材料塗布）
液滴吐出装置３ｃにおいては、図１１に示すように、前記シール層形成用溶液の塗膜からなるシール層５９ａで囲まれた液晶層形成領域Ｚ１に、液晶層５６を形成するための液晶材料が塗布される。

ここで、液晶材料としては、特に制限されず、従来公知のものが使用できる。
液晶モードとしては、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型、ＨＡＮ（Hybrid Alignment Nematic）型、ＶＡ（Vertical Alignment）型、ＭＶＡ（Multiple Vertical Alignment）型、ＩＰＳ（In Plane Switching）型、ＯＣＢ（Optical
Compensated Bend）型等が挙げられる。

また、液晶材料はスペーサーを含有するのもであってもよい。スペーサーは液晶層の厚さ（セルギャップ）を一定に保持するための部材である。スペーサーの材料としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。また、液晶材料とは別個に、液晶材料を塗布する前、あるいは塗布した後にスペーサーを含む機能液を塗布してもよい。
（Ｓ１８：貼り合わせ）
次に、液晶材料が塗布された下基板５２ａは、図１２（ａ）に示すように、貼り合せ装置の真空チャンバー９０ａ内に搬送され、チャンバー９０ａ内を真空にした後、下定盤８０ａ上に吸引固定される。次いで、カラーフィルタ６２、ブラックマトリクス６４、オーバーコート膜６６、コモン電極６８及び液晶配向膜７０（これらの図示は省略されている）が形成された上基板５２ｂが上定盤８０ｂ上に吸引固定され、下基板５２ａと上基板５２ｂとが張り合わされる。

なお、上基板５２ｂにおいても、上基板５２ｂに形成されるコモン電極６８の表面においても液晶配向膜７０が形成される。この上基板５２ｂへの液晶配向膜７０の形成においても、上記した下基板５２ａと同様な方法で形成する。つまり、上基板５２ｂにコモン電
極６８を形成する際に、前記と同様に、コモン電極６８の表面粗さ（Ｒａ）が、２．３ｎｍ以上となるようにする。そして、コモン電極６８が形成された上基板５２ｂが作製されると、洗浄及び乾燥が行われる。

次に、洗浄及び乾燥が行われた上基板５２ｂに形成されたコモン電極６８の表面について親液化処理を施し、液晶配向膜形成用組成物の濡れ性をさらに向上させ、より均質で平坦な液晶配向膜７０を上基板５２ｂに形成できるようにする。

次に、親液化処理した上基板５２ｂ上に液晶配向膜形成用組成物が塗布される。液晶配向膜形成用組成物としては、同様に、液晶配向膜形成用材料及び有機溶媒を含有する組成物であって、固形分濃度が１〜１０重量％であり、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓ（２３℃）であり、かつ表面張力が３０ｍＮ／ｍ（２３℃）であるものを用いる。

そして、複数個のインクジェットヘッド２２を備えた液滴吐出装置３ａを使用して、配向膜７０を形成する。このとき、図７に示す配置パターンに液滴Ｄを配置し、微細のスジムラとして規則正しく分散させ、重畳領域Ｓの全体に一様な縦縞模様を描くようにしている。続いて、上基板５２ｂは、仮乾燥された後、焼成される。最後に、上基板５２ｂはラビング処理が行われ、スジムラがなく、膜厚が均一で平坦な液晶配向膜７０が形成される。

下基板５２ａと上基板５２ｂとの貼り合せる際の位置合せは、具体的には、下基板５２ａと上基板５２ｂに予め設けてあるアラインメントマークをカメラで認識させながら、行うことができる。このとき位置合せ精度を上げるため、下基板５２ａと上基板５２ｂの間隔を０．２〜０．５ｍｍ程度にして位置合せを行うのが好ましい。
（Ｓ１９：硬化）
次に、下基板５２ａと上基板５２ｂとの貼り合せた積層物の硬化処理が行われる。硬化処理は、硬化装置を使用して行われる。硬化装置としては、電離放射線の照射装置や加熱装置等が挙げられるが、本実施形態では紫外線照射装置８２を使用する。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、紫外線照射装置８２により紫外線を照射して、シール層５９ａを硬化させる。次いで、チャンバー９０ａ内の減圧を大気圧に開放し、下基板５２ａ及び上基板５２ｂの吸着を開放する。

その後は、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セルの構成するそれぞれの基板の他面側に、偏光板を、その偏光方向が当該基板の一面に形成された液晶配向膜のラビング方向と一致又は直交するように貼り合せる。ここで、液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させたＨ膜と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はＨ膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。

以上のようにして、図２に示す液晶表示装置５０を製造することができる。
得られる液晶表示装置は、スジムラのない膜厚が均一で平坦な液晶配向膜を有し、高品質で低コストの液晶表示装置である。

本実施形態においては、Ｓ１５において、ラビング処理を施す方法により液晶配向膜６０、７０を形成しているが、例えば、特開２００４−１６３６４６号公報に開示されている、偏光された放射線を照射する方法等により液晶配向能を施すことができる。

また、本実施形態においては、Ｓ１７において、液晶材料を液滴吐出装置３ｃを使用して塗布することにより液晶層を形成しているが、液晶配向膜が形成された基板を２枚作製し、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が直交又は逆平行となるように、２枚の
基板を、間隙（セルギャップ）を介して対向配置し、２枚の基板の周辺部を、シール材を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール材により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填し、注入孔を封止して液晶層を形成するようにしてもよい。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。但し、本発明を以下の実施例により何ら限定されるものではない。
（実施例１〜３、比較例１、２）
（Ａ）液晶配向膜形成用組成物Ａの調製
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、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＝９０：５：５（重量％）の割合で混合して混合溶媒を得た。この溶媒にポリイミドを溶解させて、液晶配向膜形成用組成物Ａを調製した（固形分濃度：２重量％、粘度：４．０ｍＰａ・ｓ、表面張力：４１ｍＮ／ｍ）。
（Ｂ）液晶配向膜形成用組成物Ｂの調製
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、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＝３３．３：３３．３：３３．３（重量％）の割合で混合して混合溶媒を得た。この溶媒にポリイミドを溶解させて、液晶配向膜形成用組成物Ｂを調製した（固形分濃度：３重量％、粘度：８．２ｍＰａ・ｓ、表面張力：３８ｍＮ／ｍ）。

得られた液晶配向膜形成用組成物ＡまたはＢを、液滴吐出装置を用いて、下記第１表に示す表面粗さ（Ｒａ）を有するＩＴＯ基板表面に乾燥膜厚が６０ｎｍとなるように塗布し、ラビング処理前の液晶配向膜を形成した。

ＩＴＯ基板表面に液晶配向膜形成用組成物を塗布する場合において、均一な塗布が可能であったか否かを目視にて観察した。均一な塗布が可能であった場合を「○」、ほぼ均一な塗布が可能であった場合を「△」、均一な塗布ができなかった場合を「×」として評価した。

また、得られた液晶配向膜を目視観察した結果、スジムラが認められない場合を「○」、スジムラが認められた場合を「×」で評価した。
これらの評価結果を第１表にまとめて示す。

表１から、実施例１〜３においては、液晶配向膜形成用組成物の均一な塗布ができ、形成された液晶配向膜にはスジムラは認められなかった。特に、固形分濃度が組成物全体に対して１〜１０重量％であり、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３０〜４５ｍＮ／ｍである。液晶配向膜形成用組成物Ａを用いた実施例１、２においては、塗膜の均一性がより優れていた。

一方、表面粗さ（Ｒａ）が２．３ｎｍ未満であるＩＴＯ基板を用いた比較例１、２においては、液晶配向膜形成用組成物を均一に塗布することができず、形成した液晶配向膜にはスジムラが認められた。

尚、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
（１）上記実施形態では、重畳領域Ｓにおけるスジムラを、図７に示すような液滴Ｄの配置パターンにして、吐出ピッチＰｙごとの微細のスジムラとして規則正しく分散させ、重畳領域Ｓの全体に一様な縦縞模様を描き、スジムラを軽減させるようにした。

これを、図１３に示すように配置パターンにしてもよい。図１３に示すように、重畳領域Ｓの左側において、吐出位置として規定された各格子点Ｐは、主走査方向に沿ってグラデーションが付された複数の格子点Ｐと、主走査方向に沿って１つおきにグラデーションが付された複数の格子点Ｐとを、副走査方向に沿って交互に有している。また、重畳領域Ｓの右側において、吐出位置として規定された各格子点Ｐは、主走査方向に沿って白抜きされた複数の格子点Ｐと、主走査方向に沿って１つおきにグラデーションが付された複数の格子点Ｐとを、副走査方向に沿って交互に有している。

そして、先行液滴と後続液滴を選択的に吐出させて、重畳領域Ｓの左側において後続液滴を地とした先行液滴のブロック・チェック（市松模様）を描き、さらに、重畳領域Ｓの右側において先行液滴を地とした後続液滴のブロック・チェック（市松模様）を描くようにしてもよい。

この構成によれば、先行液滴を地にした後続液滴のブロック・チェックを先行配向膜から連続的に描けることができ、後続液滴を地にした先行液滴のブロック・チェックを後続配向膜から連続的に描けることができる。そして、重畳領域Ｓの副走査方向の略中央で、先行液滴を地にした後続液滴のブロック・チェックと後続液滴を地にした先行液滴のブロック・チェックとを連結させることができる。

従って、重畳領域Ｓに形成される配向膜によって、先行配向膜と後続配向膜との境界を、主走査方向及び副走査方向に沿う微小なスジムラによって形成させることができる。
また、図１４に示す配置パターンにしてもよい。図１４に示すように、重畳領域Ｓの左側において、副走査方向に連続する複数の格子点Ｐの各々が、後続ノズルＮＦの位置として規定されている。また、重畳領域Ｓの右側において、反副走査方向に連続する複数の格子点Ｐの各々が、先行ノズルＮＬの位置として規定されている。

また、後続ノズルＮＦの吐出位置として規定された各格子点Ｐの中において最も副走査方向に位置する格子点Ｐは、吐出ピッチＰｘごとに吐出ピッチＰｙだけ副走査方向に変位し、主走査方向に連続する鋸歯状の軌跡を描く。

そして、先行液滴と後続液滴を選択的に吐出させて、重畳領域Ｓの左側に吐出する後続液滴と、重畳領域Ｓの右側に吐出する先行液滴との境界を、主走査方向に連続する鋸歯状に描く。

この構成によれば、重畳領域Ｓに形成される配向膜によって、先行配向膜と後続配向膜との境界を。主走査方向に沿う鋸歯状の微小なスジムラ、すなわち、主走査方向と交差する方向であって、かつ、副走査方向と交差する微小なスジムラによって形成させることができる、この結果、先行配向膜と後続配向膜との間の境界を、さらに連続的に形成させることができる。

さらに、図１５に示す配置パターンにしてもよい。図１５に示すように、重畳領域Ｓの左側に吐出する後続液滴と、重畳領域Ｓの右側に吐出する先行液滴との間の境界を、主走査方向に連続する鋸歯状に構成し、さらに各鋸歯を副走査方向に延びる櫛歯によって構成してもよい。

すなわち、先行液滴と後続液滴との間の境界を、グラデーションを付した副走査方向に延びる櫛歯と、同櫛歯と噛合う白抜きの櫛歯とによって形成する構成にしてもよい。
この構成によれば、重畳領域Ｓにおける微細なスジムラの形成方向が、副走査方向を含む多方向に分散される。従って、重畳領域Ｓに形成する配向膜によって、先行配向膜と後続配向膜との間の境界を、さらに連続させることができる。

さらにまた、図１６に示す配置パターンにしてもよい。図１６に示すように、図１５における各櫛歯を、図１３に示す縦縞模様によって分断させる構成にする。
この構成によれば、重畳領域Ｓにおけるスジムラの形成方向が、主走査方向と副走査方向を含む多方向に分散される。従って、重畳領域Ｓに形成する配向膜によって、先行配向膜と後続配向膜とのスジムラを、より確実に解消させることができる。
（２）上記実施形態では、副走査方向に沿って１つおきに先行選択ノズルＮＬｓを選択する構成にした。これに限らず、例えば、副走査方向に沿って２つ以上の先行ノズルＮＬごとに先行選択ノズルＮＬｓを選択する構成にしてもよい。さらには、非周期的に先行選択ノズルＮＬｓを選択する構成にしてもよい。
（３）図１０において、主走査方向に沿って先行選択ノズルＮＬｓと後続選択ノズルＮＦｓとを、格子点Ｐごとに交互に選択してブロック・チェック（市松模様）の配置パターンを形成した。これに限らず、例えば、先行選択ノズルＮＬｓと後続選択ノズルＮＦｓとを非周期的の交互に選択する構成にしてもよい。

実施の形態に係るインクジェット式吐出装置の概略図である。 実施の形態に係る液晶表示装置の断面の概略図である。 実施の形態に係る液晶表示装置製造ラインの一例を示す図である。 実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法のフローチャートである。 複数のインクジェットヘッドの配置を示す図。 インクジェットヘッドの内部構造を示す部分断面図。 吐出位置とノズルとの位置関係と液滴の配置パターンを模式的に示す平面図。 実施の形態に係る液晶表示装置の製造過程の基板の端面図である。 実施の形態に係る液晶表示装置の製造過程の基板の端面図である。 実施の形態に係る液晶表示装置の製造過程を説明する図であって、（ａ）はシール層を上からみた図、（ｂ）はシール層を横からみた断面図である。 実施の形態に係る液晶表示装置の製造過程の基板の端面図である。 実施の形態に係る液晶表示装置の製造過程を説明する図であって、（ａ）は貼る合わせ工程を説明するための基板の端面図、（ｂ）はシール層の硬化を説明するための基板の端面図である。 変更例の吐出位置とノズルとの位置関係と液滴の配置パターンを模式的に示す平面図。 変更例の吐出位置とノズルとの位置関係と液滴の配置パターンを模式的に示す平面図。 変更例の吐出位置とノズルとの位置関係と液滴の配置パターンを模式的に示す平面図。 変更例の吐出位置とノズルとの位置関係と液滴の配置パターンを模式的に示す平面図。

符号の説明

Ｉ…液晶表示装置製造ライン、１…洗浄装置、２…親液化処理装置、３ａ，３ｂ，３ｃ…液滴吐出装置、４…乾燥装置、５…焼成装置、６…ラビング装置、８…駆動装置、９…制御装置、２２…インクジェットヘッド、２４…ヘッド本体、２６…ノズルプレート、２７…ノズル形成面、２８…テーブル、３０…タンク、３２…吐出物搬送管、３２ａ…吐出物流路部アース継手、３２ｂ…ヘッド部気泡排除弁、３４…吐出物、３４ａ…液面、３６…液面制御センサ、４０…吸引キャップ、４２…吸引バルブ、４４…吸引圧検出センサ、４６…吸引ポンプ、４８…廃液タンク、５０…液晶表示装置、５２ａ…下基板、５２ｂ…上基板、５６…液晶層、５８…セグメント電極、５９…シール層、５９ａ…シール層、６０，７０…液晶配向膜、６２…カラーフィルタ、６２ｒ，６２ｇ，６２ｂ…色素層、６４…ブラックマトリクス、６６…オーバーコート膜、６８…コモン電極、８０ａ…下定盤、８０ｂ…上定盤、８２…紫外線照射装置、９０ａ…真空チャンバー、Ｚ１…液晶層形成層形成領域、Ｄ…液滴。

Claims (16)

1. 表面粗さが２．３ｎｍ以上である基板上に、機能膜形成材料および有機溶媒を含有する機能膜形成用組成物を液滴吐出装置を用いて吐出して、機能膜を形成することを特徴とする機能膜の形成方法。
2. 請求項１に記載の機能膜の形成方法において、
   前記機能膜形成用組成物は、固形分濃度が組成物全体に対して１〜１０重量％で、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３０〜４５ｎＮ／ｍであるものを用いることを特徴とする機能膜の形成方法。
3. 請求項１又は２に記載の機能膜の形成方法において、
   前記基板は、その表面が親液化処理されているものを用いることを特徴とする機能膜の形成方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の機能膜の形成方法において、
   前記基板は、透明基板であって、その表面に透明導電膜が形成され、その透明導電膜の表面が親液化処理されているものを用いることを特徴とする機能膜の形成方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の機能膜の形成方法において、
   前記機能膜は、液晶配向膜を形成するものであることを特徴とする機能膜の形成方法。
6. 表面に透明導電膜が形成された透明基板上に、液晶配向膜形成用材料および有機溶媒を含有する液晶配向膜形成用組成物を液滴吐出装置を用いて吐出して、液晶配向膜を形成する工程を有する液晶表示装置の製造方法であって、
   前記透明基板は、透明導電膜表面の表面粗さが２．３ｎｍ以上である透明基板を用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
7. 請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法において、
   前記液晶配向膜形成用組成物は、固形分濃度が組成物全体に対して１〜１０重量％で、粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力は３０〜４５ｍＮ／ｍであるものを用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
8. 請求項６又は７に記載の液晶表示装置の製造方法において、
   前記透明基板は、表面が親液化処理されているものを用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
9. 請求項６〜８のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、
   前記液滴吐出装置は、
   副走査方向に配列した複数の第１ノズルからなる第１ノズル群の一側と、前記副走査方向に配列した複数の第２ノズルからなる第２ノズル群の他側とを、主走査方向からみて重なり合うように配置させたものであって、
   前記第１ノズル群と前記第２ノズル群に対して前記主走査方向に相対移動する前記透明基板に向けて、選択した複数の前記第１ノズルの各々と選択した複数の前記第２ノズルの各々とから液滴を吐出させて前記透明基板に前記液晶配向膜を形成する際に、
   前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から選択した複数の第１ノズルの各々に液滴を吐出させ、かつ、前記主走査方向から見て前記選択した複数の第１ノズルの間に位置する複数の前記第２ノズルの各々を選択して液滴を吐出させるようにしたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
10. 請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法において、
    前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から所定の間隔ごとに選択した複数の第１ノズルの各々に液滴を吐出させ、かつ、前記主走査方向から見て前記選択した複数の第１ノズルの間に位置する複数の前記第２ノズルの各々を選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
11. 請求項９又は１０に記載の液晶表示装置の製造方法において、
    前記主走査方向から見て重なり合う少なくとも一対の前記第１ノズルと前記第２ノズルとを交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、
    前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から選択する前記第１ノズルの最も前記副走査方向の位置を所定の周期で変位させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
13. 請求項６〜８のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、
    前記液滴吐出装置は、
    副走査方向に配列した複数の第１ノズルからなる第１ノズル群の一側と、前記副走査方向に配列した複数の第２ノズルからなる第２ノズル群の他側とを、主走査方向からみて重なり合うように配置させたものであって、
    前記第１ノズル群と前記第２ノズル群に対して前記主走査方向に相対移動する前記透明基板に向けて、選択した複数の前記第１ノズルの各々と選択した複数の前記第２ノズルの各々とから液滴を吐出させて前記透明基板に前記液晶配向膜を形成する際に、
    前記主走査方向から見て重なり合う少なくとも一対の前記第１ノズルと前記第２ノズルとを交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
14. 請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法において、
    前記主走査方向から見て重なり合う少なくとも一対の前記第１ノズルと前記第２ノズルとを所定の周期で交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
15. 請求項１３又は１４に記載の液晶表示装置の製造方法において、
    前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域で前記副走査方向に連続する複数の前記第１ノズルの各々と、前記主走査方向から見て前記第１ノズル群と重なり合う前記第２ノズル群の領域で前記副走査方向に連続する複数の第２ノズルの各々とを所定の周期で交互に選択して液滴を吐出させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
16. 請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法において、
    前記主走査方向から見て前記第２ノズル群と重なり合う前記第１ノズル群の領域の中から選択する前記第１ノズルの最も前記副走査方向の位置を所定の周期で変位させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

Images